Instalações Elétricas e Prediais

UniREDENTOR Centro Universitário IPI wwwredentoredubr CRÉDITOS Reitor Heitor Antonio da Silva ViceReitora Cláudia Regina Boechat Silva PróReitor de Operações e Finanças Luis Adriano Pereira da Silva PróReitor de Ensino Graduação e Pesquisa André Raeli Gomes Direção EAD Luiz Gustavo Xavier Borges Design e Editoração Jaqueline de Souza Batista Ferreira Joelmir Vinhoza Canazaro Thiago Carneiro Ximenes Jamil Bussade Neto Revisão Ortográfica Conrado Pessoa Eliane Azevedo Renato Marcelo Resgala Júnior Catalogação Rúbia Christina Lopes Ribeiro CRB 4479RJ A994i Azevedo Afonso Rangel Garcez de Instalações prediais Recurso eletrônico Afonso Rangel Garcez de Azevedo revisão ortográfica Renato Marcelo Resgala Júnior Conrado Pessoa Eliane Azevedo Design e editoração Thiago Carneiro Ximenes et al Itaperuna Instituto Begni Ltda 2018 Modo de acesso httpredentorinfbread ISBN 9788554297053 1 Instalações elétricas I Resgala Júnior Renato Marcelo II Pessoa Conrado III Azevedo Eliane IV Ximenes Thiago Carneiro et al V Título CDD 62131 Todos os direitos reservados Reprodução Proibida Art 184 do Código Penal e Lei 9610 de 19 de fevereiro de 1998 wwwredentoredubr INSTALAÇÕES PREDIAIS I UniREDENTOR Centro Universitário Afonso Rangel Garcez de Azevedo O autor deste caderno de estudos é o professor Afonso Rangel Garcez de Azevedo brasileiro natural de Campos dos GoytacazesRJ Bacharel em Engenha ria Civil pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro UENF 2013 Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro UENF 2015 atualmente cursa o Doutorado em Engenharia Civil pe la Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro com ênfase em mate riais de construção e estruturas É professor da Faculdade Redentor de Campos desde 2014 nos cursos de Engenharia Civil Engenharia Mecânica e Engenharia de Produção Tem experiência nas disciplinas de Desenho Técnico Desenho Técnico Mecânico Projeto Assistido por Computador Edificações Técnicas de Construção Instalações Prediais I e II Saneamento Ambiental e Tópicos Especiais de Planeja mento em Engenharia Civil É autor de diversos trabalhos científicos na área de ma teriais de construção publicados em periódicos nacionais e internacionais além de participação em congressos nacionais e internacionais Atua também como Enge nheiro Civil no Instituto Federal Fluminense fiscalizando e gerenciando contratos de obras civis sob a responsabilidade da Reitoria Sobre o autor Apresentação Olá querido aluno a seja muito bemvindo a Gostaria de iniciar a apresentação deste caderno parabenizando você que chegou até aqui sabemos do seu esforço e dos desafios enfrentados no ciclo básico de formação de engenharia e agora você está apto à continuação dos estudos no ciclo específico e profissionalizante do curso Na disciplina de Instalações Prediais I você aprenderá conceitos fundamentais a execução e leitura de projetos de instala ções elétricas de baixa tensão Iremos utilizar dois livros como guia nesse estudo o Instalações Elétricas 16ª edição do Hélio Creder e o Manual de Instalações Elétri cas de Júlio Niskier ambos estão disponíveis na biblioteca virtual e você deverá utili zalos como complemento aos estudos Este caderno é dividido em 16 aulas que abordam os assuntos pertinentes a disciplina com exercícios de exemplos e exercí cios propostos ao final de cada aula O sucesso deste material e de seu desempenho neste modulo depende muito de seu esforço e de seu acompanhamento nas atividades propostas Esperamos que ao fim você esteja apto ao desenvolvimento e leitura de projetos de instalações elétricas de baixa tensão Ótimos estudos Objetivos A disciplina de Instalações Prediais I aborda conceitos das instalações elé tricas de baixa tensão onde você se exposto a conceitos de eletricidade básicos já estudados e avançará na aplicação destes na leitura interpretação e execução de projetos elétricos de baixa tensão Este caderno de estudos tem como objetivos Aplicar conceitos de eletricidade básica Possibilitar aos discentes a leitura e interpretação de projetos elétricos de baixa tensão Desenvolver projetos elétricos de baixa tensão mostrando suas especificações e detalhamentos para execução Ajudar e dar subsídio para o discente desenvolver a sua capaci dade de interpretação e de solução de problemas de engenharia nas demais disciplinas do curso Aplicar conceitos estudados nas disciplinas de expressão gráfica do curso mostrando a importância da compatibilização de proje tos de engenharia para o sucesso da edificação Sumário AULA 1 GERAÇÃO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA 1 GERAÇÃO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA 13 11 Geração De Energia Elétrica 14 111 Matriz Energética Brasileira 14 112 Geração De Energia Hidroelétrica 16 113 Transmissão De Energia Elétrica 17 114 Distribuição De Energia Elétrica 20 AULA 2 NOÇÕES DE GRANDEZAS ELÉTRICAS 2 NOÇÕES DE GRANDEZAS ELÉTRICAS 33 21 Intensidade Da Corrente Elétrica 33 22 Potencial Elétrico 34 23 Resistência Elétrica 35 24 Lei De Ohm 37 25 Potência Elétrica 39 26 Energia e Trabalho 40 27 Queda de tensão 41 28 Circuitos Com Resistências Associadas 41 AULA 3 DIMENSIONAMENTO DE ILUMINAÇÃO 3 DIMENSIONAMENTO DE ILUMINAÇÃO 57 31 Simbologia 57 32 Determinação Da Carga De Iluminação 65 33 Tipos De Pontos De Comando Acionamento Da Iluminação 70 34 Ligações Dos Pontos De Iluminação E Acionamentos 72 AULA 4 INTRODUÇÃO LUMINOTÉCNICA 4 INTRODUÇÃO LUMINOTÉCNICA 88 41 Conceitos Fundamentais 90 411 Fluxo Luminoso Φ 90 412 Eficiência Luminosa 91 413 Intensidade Luminosa cd 91 414 Iluminância Ou Iluminamento 92 415 Luminância 92 416 Indice De Reprodução De Cor IRC 93 42 Tipos De Lâmpadas 93 421 Lâmpadas LED 93 422 Lâmpadas Halógenicas 95 423 Lâmpadas Halógenicas Dicróicas 96 424 Lâmpadas Fluorescentes 96 425 Lâmpadas A Vapor De Mercúrio 99 426 Lâmpadas A Vapor De Sódio 99 427 Outros Tipos 100 43 Tipos De Luminárias 101 44 Cálculo Luminotécnico 101 441 Método De Lumens Ou Método Do Fluxo Luminoso 102 AULA 5 DIMENSIONAMENTO DE TOMADAS 5 DIMENSIONAMENTO DE TOMADAS 126 51 Dimensionamento das Tomadas 128 52 Representação das Tomadas em Projeto 133 AULA 6 DIVISÃO DE CIRCUITOS E CONDUTORES MÍNIMOS 6 DIVISÃO DE CIRCUITOS E CONDUTORES MÍNIMOS 149 61 Divisão de Circuitos Elétricos 149 62 Condutores 154 63 Secções Mínimas 156 64 Materiais dos Condutores 158 AULA 7 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 7 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 173 71 Dimensionamento de Condutores pelo Método da Capacidade de Condução de Corrente 174 72 Determinação do tipo de isolação 175 73 Número de Condutores a se considerar 175 74 Maneira de instalação dos cabos e fios 176 75 Determinação da bitola do condutor 179 76 Fatores de Correção nos condutores 185 77 Dimensionamento de Condutores pelo Método da Queda de Tensão Admissível 190 AULA 8 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS E DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS 8 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS E DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS 213 81 Eletroduto 213 82 Dimensionamento dos Eletrodutos 215 821 Quando todos os condutores são iguais 215 822 Quando todos os condutores são desiguais 216 823 Acessórios dos Eletrodutos 220 824 Comprimento dos Eletrodutos 222 83 Fusível 224 84 Disjuntor 225 AULA 9 DEFINIÇÃO DOS CONCEITOS NECESSÁRIOS PARA ENTENDIMENTO DO FATOR DE DEMANDA 9 DEFINIÇÃO DOS CONCEITOS NECESSÁRIOS PARA ENTENDIMENTO DO FATOR DE DEMANDA 245 91 Potência Instalada ou potência ativa total 245 92 Fator de demanda e Potência utilizada 246 93 Fator de demanda para aparelhos de uso especifico 250 94 Definição do tipo de fornecimento 256 AULA 10 VOCABULÁRIO UTILIZADO PELAS CONCESSIONÁRIAS 10 VOCABULÁRIO UTILIZADO PELAS CONCESSIONÁRIAS 274 101 Detalhes construtivos das caixas de medição 277 102 Dimensionamento de circuito de distribuição 282 AULA 11 DEFINIÇÃO DE ATERRAMENTO E SUA IMPORTÂNCIA 11 DEFINIÇÃO DE ATERRAMENTO E SUA IMPORTÂNCIA 300 111 Explicação de como funciona o aterramento fisicamente 301 112 Esquemas de aterramento previstos pela norma brasileira 303 113 Definições normativas sobre aterramento 304 AULA 12 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO OU QUADRO DE LUZ 12 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO OU QUADRO DE LUZ 317 121 Tipos de Quadro de Distribuição 319 1211 Quadro de distribuição monofásico 319 1212 Quadro de distribuição bifásico 320 1213 Quadro de distribuição trifásico 322 122 Localização do Quadro de distribuição 322 123 Previsão de espaços reservas 324 AULA 13 DIFERENÇA DE UM ESQUEMA UNIFILAR PARA UM ESQUEMA MULTIFILAR 13 DIFERENÇA DE UM ESQUEMA UNIFILAR PARA UM ESQUEMA MULTIFILAR 338 131 Diagrama Multifilar 338 132 Diagrama Unifilar 339 133 Diagrama de divisão de fases 341 AULA 14 TIPOS DE FONTE DE TENSÃO 14 TIPOS DE FONTE DE TENSÃO 366 141 Tipos de circuito em correntes alternadas 367 142 Definição do fator de potência 376 AULA 15 PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 15 PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 388 151 Exemplo de Projeto Elétrico 390 AULA 16 FERRAMENTAS UTILIZADAS EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 16 FERRAMENTAS UTILIZADAS EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 415 161 Instalação de tomadas monofásicas bifásicas e trifásicas 419 162 Instalação de lâmpadas e interruptores 421 Vídeos Links de vídeos indicados pelo professor Reflexão Hora de refletir sobre o assunto apresentado Atividades Atividades a serem feitas pelo aluno após a leitura do conteúdo Leia mais Conteúdos complementares Atenção Destaque de parte importante do conteúdo apresentado Fala professor Palavra do professor sobre o assunto abordado Anotações Espaço utilizado para anotações do aluno Geração transmissão e distribuição de energia Aula 1 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos como a energia é gerada focando no tipo hidroelé trico além de metodologias de transporte e distribuição até as residências localiza das nos centros urbanos ou rurais OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender e visualizar os modelos de geração de energia elétrica Compreender a composição da matriz energética brasileira e seus avanços nas últimas décadas Mostrar como e realizado o transporte de energia elétrica suas nor mas e desafios Demonstrar a destruição de energia elétrica e as unidades abaixado ras de tensão existentes P á g i n a 13 1 GERAÇÃO TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA O sistema elétri co brasileiro apresenta uma grande capilarida de devido as grandes dimensões que o Brasil apresenta o que acaba acarretando em enormes desafios de abastecimento e distribui ção Entretanto ainda existem lugares onde o sistema não consegue chegar devido a desafios geográficos e políti cos Uma das primeiras cidades a contar com abastecimento de energia elétrica no Brasil foi Campos dos Goytacazes localizada no norte do estado do Rio de Janeiro o que na época representou grande avanço para a região Quando falamos de geração de energia elétrica o país devido a sua grande extensão territorial e condições naturais apresenta uma diversificação da sua matriz mas com uma predominância de fontes hidráulicas de geração o que acarreta em diversos problemas O sistema elétrico brasileiro é dividido em geração transmissão e distribui ção conforme pode ser observado na Fig 11 a seguir Figura 1 Mapa Campos dos Goytacazes Campos dos Goytacazes Atualmente com mais de 450000 habi tantes foi à primeira cidade a da Amé rica Latina a receber energia elétrica no ano de 1883 período que a ativida de de produção de açúcar era a princi pal atividade econômica da região P á g i n a 14 Figura 11 Esquema de um sistema elétrico completo Fonte CREDER 2016 G Gerador sincrônico de energia T1 Transformador elevador LT Linha de distribuição T 2 Transformador abaixador de tensão DP Distribuição primaria dentro do centro urbano T3 Transformador de distribuição T4 Idem para instalações prediais DS Distribuição secundária 11 Geração de energia elétrica 111 Matriz energética brasileira A geração de energia elétrica no Brasil se dá principalmente por meio do uso da energia potencial da água geração hidroelétrica ou por meio da energia po tencial de combustão energia termoelétrica A vocação pelo uso da energia hidroe létrica devese a grande quantidade de rios que tem características de geração en tretanto este meio de geração causa grandes impactos ambientais no momento da instalação devido ao represamento da água Outro grande fator é a intermitência do regime de vazão dos rios que são diretamente dependentes das chuvas o que tor no este tipo de geração imprevisível quanto ao custo Não perca tempo faça uma reflexão sobre as vantagens e desvantagens do uso da energia hidroelétrica e analise casos de aplicação no Brasil P á g i n a 15 Devido a esses problemas o governo brasileiro instituiu as bandeiras tarifarias coeficiente de correção da conta de luz de modo a reduzir os prejuízos com esse tipo de geração que em momentos de escassez de água nos rios obriga o aciona mento das termoelétricas que são operadas via combustão gás óleo diesel e ou tros A construção de termoelétricas se deu em maior escala a partir da crise ener gética que assolou o país no ano de 2001 onde a sociedade foi sacrificada com um grande racionamento que gerou grades impactos na economia brasileira Assim es tas usinas funcionaram e integraram um sistema sobressalente de energia para a eventualidade de escassez de água nos reservatórios das hidroelétricas A matriz energética brasileira ainda contém outras fontes de geração em menor escala como a energia nuclear conta com duas centrais em funcionamento e outra em construção e energias de fontes alternativas como a solar eólica biomas sa mas todas estas em menor escala Na Fig 12 é mostrado o avanço da matriz energética brasileira segundo dados no Ministério de Minas e Energia MME Figura 12 Avanços e perspectiva da Matriz energética brasileiro nas últimas décadas Fonte MME 2017 É evidente que as projeções mostram uma diminuição da concentração da energia hidroelétrica e avanços de fontes alternativas como eólica e solar Esse pro cesso de mudança que vem acontecendo é fruto de políticas públicas de diversifica ção da matriz diminuindo a dependência de uma só fonte Nesta aula iremos focar P á g i n a 16 na principal fonte que constitui a matriz brasileira que é a hidroelétrica para exem plificar a geração que você virá a seguir 112 Geração de energia hidroelétrica Os geradores de eletricidade necessitam de energia mecânica cinética pa ra fazer girar os rotores das turbinas nos quais estão acoplados no mesmo eixo os rotores dos geradores de eletricidade Portanto a geração precisa de uma turbina hidráulica ou térmica e de um gerador síncrono montados no mesmo eixo na verti cal Fig 13 ou na horizontal Figura 13 Exemplo de uma turbina de geração de energia Fonte CREDER 2016 Para possibilitar a instalações de uma usina hidroelétrica de vese avaliar o potencial hidroelétrico de um rio para isso devemse avaliar dois critérios Água em abundância Desnível entre a barragem e a casa de máquinas P á g i n a 17 Aluno a leia mais sobre os tipos de geradores elétricos existentes no Livro de Instalações Elétricas Hélio Creder pág 2 do capitulo 1 Assim podemos concluir que a geração da energia hidroelétrica se dá pelo movimento da água que através de uma diferença de nível passa em condutores com muita força e velocidade que acarreta na movimentação das turbinas Esse processo é conhecido pela transformação da energia potencial da água em energia mecânica movimento das turbinas Estas turbinas estão interligadas a geradores que transforma a energia mecânica em energia elétrica O Brasil possui um grande número de usinas hidroelétricas atualmente a usina de Itaipu Binacional Fig 14 é a que mais gera energia elétrica para o sistema elétrico nacional mantendo índices elevados de produção nos últimos anos O número de unidades e de capacidade instalada no país vem crescendo principalmente devido ao início das operações da hidroelétrica de Santo Antônio e Jirau ambas na região Norte do Brasil Figura 14 Vista da hidroelétrica de Itaipu Binacional Fonte MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA 2017 113 Transmissão de energia elétrica A de energia elétrica nada mais é que o transporte de energia elétrica do lo cal de geração até os consumidores finais em geral as usinas de geração ficam em locais afastados dos centros consumidores por isso a transmissão é uma importante etapa do sistema para o sucesso do abastecimento P á g i n a 18 No Brasil o sistema é do tipo interligado ou seja a energia gerada em um ponto pode ser consumida em local bem afastado daquele entretanto ainda existe locais onde o sistema interligado não está presente como na região Norte que tem a energia gerada de maneira independente A interligação propicia maior controle do sistema e menores interrupções devido a falhas na geração ou alternância de chu vas por exemplo O Sistema Elétrico Nacional é operado por decreto federal pelo Operador Nacional no Sistema ONS que é responsável por gerir planejar e contro lar o sistema interligado nacional Para que seja economicamente viável a tensão gerada nos geradores trifási cos de corrente alternada normalmente de 138 kV deve ser elevada a valores pa dronizados em função da potência a ser transmitida e das distâncias aos centros consumidores evitando que a perda de carga no transporte inviabilize o sistema Desse modo temos uma subestação elevadora junto à geração conforme se pode ver na Fig 15 Figura 15 Vista de uma subestação elevadora de tensão Fonte FURNAS 2017 As tensões mais usuais em corrente alternada nas linhas de transmissão são 69 kV 138 kV 230 kV 400 kV e 500 kV A partir de 500 kV somente um estudo econômico decidirá se deve ser usada a tensão alternada ou contínua como é o caso da linha de transmissão de Itaipu com 600 kV em corrente contínua Nesse caso a instalação necessita de uma subestação retificadora ou seja que transfor P á g i n a 19 ma a tensão alternada em tensão contínua transmitindo a energia elétrica em ten são contínua e próximo aos centros consumidores precisa de uma estação inver sora para transformar a tensão contínua em tensão alternada outra vez a fim de que se permita a conexão com a malha do sistema interligado Quando falamos em transmissão de energia podemos subdividir em trans missão do centro produtor até o centro consumidor que são compostas por torres metálicas bem elevadas Fig16 que fazem esse processo de transmissão em lon gas distancias e a distribuição dentro do centro consumidor que são os postes e unidades de transmissão de baixa tensão Figura 16 Vista das torres metálicas de transmissão Fonte FURNAS 2017 Caro aluno a não é tão simples a instalação destas torres não é Existem algumas regras para instalação e manutenção lembrese que elas cortam o país e precisam de constante manu tenção para seu funcionamento Aconselho uma leitura comple mentar deste assunto no site do Ministério de Minas e Energia P á g i n a 20 114 Distribuição de energia elétrica Após a etapa de transmissão é chegado à hora da distribuição que é a parte do sistema elétrico incluída nos centros de utilização cidades bairros indústrias A distribuição começa na subestação abaixadora onde a tensão da linha de transmis são é baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária por exemplo 138 kV e 345 kV A título de ilustração apresentamos a Fig 17 que mostra a configuração do sistema de distribuição primária de Brasília 2006 onde da SE geral partem várias linhas de 345 kV até as diversas subestações abaixadoras Essas linhas são às vezes denominadas subtransmissão Figura 17 Configuração do sistema de distribuição primária em 345 kV de Brasília DF em 2011 Fonte CREDER 2016 Das subestações de distribuição primária partem as redes de distribuição se cundária ou de baixa tensão P á g i n a 21 Na Fig 18 podese observar três diagramas utilizados em redes de distribui ção primária a saber Sistema radial Sistema em anel Sistema radial seletivo Figura 18 Tipos de sistema de distribuição primária Fonte CREDER 2016 A parte final de um sistema elétrico é a subestação abaixadora para a baixa tensão ou seja a tensão de utilização 380220 V 220127 V Sistema trifásico e 220110 V Sistema monofásico com tape No Brasil há cidades onde a tensão faseneutro é de 220 V Brasília Recife outros em outras essa tensão é de 127 V Rio de Janeiro Porto Alegre outros ou mesmo 115 V São Paulo A Fig 19 mostra um esquema ilustrativo de ligação final do consumidor onde observase a rede primaria de alta tensão e a rede segundaria de baixa tensão P á g i n a 22 Figura 19 Detalhes das ligações do ramal de ligação e de entrada de consumidor Fonte CREDER 2016 A distribuição pode ser feita de maneira aérea ou subterrânea dependendo de fatores estéticos e econômicos para a escolha de qual tipo será feita No caso das redes aéreas os transformadores são montados em postes ou em subestações P á g i n a 23 abrigadas onde são construídas edificações para esse fim já no caso das redes subterrâneas os transformadores são instalados em câmaras subterrâneas A entra da de energia dos consumidores finais é denominada ramal de entrada aérea ou subterrânea As redes de distribuição primária e secundária geralmente são trifásicas e as ligações até os consumidores poderão ser monofásicas bifásicas ou trifásicas se guindo a distribuição de carga abaixo Até 4 kW monofásica 2 condutores Entre 4 e 8 kW bifásica 3 condutores Maior que 8 kW trifásica 3 ou 4 condutores Os transformadores podem ser de diferentes tipos a óleo ou a seco aéreo ou abrigado e serem monofásicos bifásicos ou trifásicos dependendo do tipo de re de onde serão instalados Podemos resumir falando que os transformadores têm a fina lidade de aumentar ou reduzir as tensões possibilitando a transmis são de energia elétrica da maneira mais econômica encorajamos você a se aprofundar nos tipos de transformadores existentes e no seu mecanismo de funcionamento olhe o Livro de Instalações Elé tricas Hélio Creder pág 8 do capitulo 1 Atenção aos tópicos abordados e sua sequência entre em si tes do Ministério de Minas e Energia e Furnas para aprofundamentos e curiosidades de itens estudados P á g i n a 24 Caso haja alguma dúvida em relação à teoria ou aos exercícios entre em contato com o tutor da disciplina Não se es queça de consultar o material complementar pois lá você encon trará várias maneiras de reforçar a aprendizagem do nosso conte údo Lembrese que o material de base se encontra na biblioteca virtual Resumo Nesta aula abordamos O histórico do sistema elétrico nacional seus avanços e desafios A constituição da matriz energética brasileira e suas perspectivas frente a questões ambientais Como ocorre a geração da energia hidroelétrica principal constituinte da nossa matriz e as vantagens e desvantagens de se uso Como se dá à transmissão da energia elétrica no Brasil e a importân cia do sistema interligado nacional A operação do sistema de distribuição nas cidades brasileiras Complementar Existem alguns vídeos importantes sobre o funcionamento do sistema elétrico brasi leiro e seus avanços como httpswwwyoutubecomwatchvnduY5HcGxMM Sistema Interligado Nacional httpswwwyoutubecomwatchvz6JUjvYQNns Operador Nacional do Sistema httpswwwyoutubecomwatchvQo87fWttZEQOperador Nacional do Sistema httpswwwyoutubecomwatchvgaxzkeSrkE Como funciona uma usina hi droelétrica Existem alguns sites para serem consultados como httpwwwmmegovbr Ministério de Minas e Energia httpwwwfurnascombrInglesindexaspx Furnas httpwwwonsorgbrhome Operador Nacional do Sistema Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54102004 versão corrigida em 2008 Instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro ABNT 2008 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 AULA 1 Exercícios Aqui serão apresentados exercícios de fixação dos con teúdos estudados e seus respectivos gabaritos Resolvaos com atenção e em caso de dúvida acione seu tutor Mãos à obra 1 O sistema elétrico brasileiro é extremante completo na sua estruturação e segmentação explique como é dividido o sistema elétrico nacional 2 Qual a importância da interligação do sistema elétrico nacional operado atualmente pelo Operador Nacional do Sistema 3 O Brasil é um país que tem grande potencial energético seja em fontes tradicionais quanto em outras mais modernas sendo assim explique o atual pano rama da matriz energética brasileira 4 Descreva sucintamente o princípio de funcionamento de uma central de ge ração de energia hidroelétrica 5 Descreva quais os requisitos necessários para a instalação de uma hidroe létrica 6 Descreva vantagens e desvantagens da instalação de hidroelétricas 7 Descreva o processo de transmissão de energia elétrica no Brasil 8 Explique o sistema de distribuição de energia elétrica 9 Explique o que são os transformadores de distribuição e quais tipos que existem 10 A energia eólica é uma fonte alternativa que vem crescendo dentro da ma triz energética brasileira explique o princípio de funcionamento da energia eólica AULA 1 Gabarito Questão 1 Solução O sistema elétrico brasileiro é complexo devido à grande extensão territorial existente devido a isso foi idealizado para ser interligado É dividido em geração que é onde se produz a energia elétrica utilizada em diversos tipos de fon tes na transmissão que interliga a geração e o consumo com sua vasta rede e a distribuição que faz a entrega da energia a população na zona rural e urbana Questão 2 Solução Devido à grande dependência das hidroelétricas e da sazonalidade do regime de chuvas fazse necessário a interligação de modo que o consumo de energia possa ser feito por unidades produtores distantes Ainda devese pensar que em caso de falhas nas unidades produtoras existe a possibilidade da entrada de ou tra unidade no sistema Questão 3 Solução A matriz energética nacional é composta majoritariamente por fon tes renováveis de energia como a hidroelétrica que utiliza a força da água para ge ração de energia elétrica Existem ainda as fontes térmicas que são usinas movidas a gás natural carvão mineral ou óleo que funcionam para suprir ausências de chu vas nas hidroelétricas A matriz ainda é composta por outras fontes e vem crescendo a participação de fontes alternativas como a eólica e solar Questão 4 Solução As usinas hidroelétricas são sistemas que transformam a energia contida na correnteza dos rios em energia cinética que irá movimentar uma turbina e está um gerador que por fim irá gerar energia elétrica Questão 5 Solução Para a instalação de uma usina hidroelétrica de geração de energia fazse necessário um estudo na área de implantação o rio a ser represado necessita ter vazão compatível com o projeto existir água e ter um desnível natural para o represamento garantindo a queda de água P á g i n a 30 Questão 6 Solução Apesar do alto custo para a instalação de uma usina hidrelétrica o preço do seu combustível a água é zero É uma fonte de energia renovável e não emite poluentes contribuindo assim na luta contra o aquecimento global E para um país como o Brasil cortado por imensos rios tornase uma fonte de energia vantajo sa e altamente sustentável Apesar de ser uma fonte renovável e não emitir poluen tes as hidrelétricas causam grande impacto ambiental e social Para a instalação desse tipo de usina e construção de barragens que refreiam o curso dos rios é ne cessário o alagamento de grandes áreas Questão 7 Solução A etapa da transmissão interliga a geração a distribuição nas resi dências Após a geração a energia tem sua potência elevada em unidade especifi cas para este fim subestações elevadoras que possibilita que a energia passe por longas distâncias e possa chegar a seu destino onde passa por uma baixa de ten são para possibilitar sua distribuição e uso As redes são aéreas em grandes torres metálicas que cortam todo o país Questão 8 Solução A etapa da distribuição começa na subestação abaixadora onde a tensão da linha de transmissão é baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária e pode ser destruída assim as residências Essas redes podem ser áreas ou subterrâneas dependendo do local e de características estéticas Exis tem transformadores instalados que possibilitam essa distribuição de maneira de qualidade Questão 9 Solução transformador é um instrumento usado para registrar ou mudar a energia elétrica de um nível de tensão para outro seja superior ou inferior mantendo a frequência constante por meio da ação de campo magnético Ele também é rele vante para o transporte da energia de um local para outro por conta da sua eficiên cia transmissão e rapidez Os transformadores de distribuição podem ser de vários tipos aéreos instalados em postes nas ruas ou abrigados construção de edifica P á g i n a 31 ções especificas para esse fim e quanto ao tipo podem ser a óleo ou a seco de acordo com o local onde será instalado Questão 10 Solução A mais comum é por meio de aerogeradores Um aerogerador é um gerador elétrico integrado ao eixo de um catavento e que converte energia eólica em energia elétrica Pode ser implantado em terra ou mar offshores onde a pre sença do vento é mais regular É um equipamento que tem se popularizado rapida mente por ser uma fonte de energia renovável e não poluente Existem dois tipos básicos de rotores eólicos os de eixo vertical e os de eixo horizontal Os rotores di ferem em seu custo relativo de produção eficiência e na velocidade do vento em que têm sua maior eficiência O conjunto de aerogeradores instalados é denominado parque eólico Noções de grandezas elétricas Aula 2 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula continuaremos nossos estudos avançando em noções de gran dezas elétricas que são fundamentais para o correto dimensionamento das instala ções elétricas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender os conceitos das principais noções elétricas como corrente elétrica potência queda de potência resistência elétrica associações de resistências elétricas energia e trabalho Exemplificação do uso das grandezas elétricas e suas respectivas unidades Associar as grandezas elétricas e suas definições aos projetos de ins talações elétricas P á g i n a 33 2 NOÇÕES DE GRANDEZAS ELÉTRICAS O conhecimento das principais grandezas elétricas como a intensidade da corrente elétrica resistência elétrica potência dife rença de potencial elétrico e energia são imprescindíveis a um di mensionamento adequado e otimizado Esperamos que esta aula seja um resumo dos conceitos que já foram estudados na disciplina de Fundamentos da Eletricidade que precede essa aula A mais importante propriedade é a intensida de da correte elétrica por esse motivo iremos começar por ela sempre mostrando exemplos de cálculos simples e aprimorando eles nos exercícios propostos ao final da aula Lembrese que o aprendizado destes itens e fundamentas para prosseguir mos Vamos começar 21 Intensidade da corrente elétrica Em geral os elétrons livres presentes em certas substâncias de átomos en contramse em deslocamento em todas as suas direções entretanto quando em um condutor o movimento de deslocamento de elétrons livres é mais intenso e ordena do em um determinado sentido dizse que existe uma corrente elétrica ou um fluxo elétrico no condutor Sendo assim a intensidade da corrente é caracterizada pelo número de elétrons livres que atravessa uma determinada seção do condutor na unidade de tempo A unidade de intensidade da corrente elétrica é o ampère Ampère A é a corrente elétrica invariável que mantida em dois condutores retilí neos paralelos de comprimento infinito e de área de seção transversal desprezível e situados no vácuo a 1 metro de distância um do outro produz entre esses condu tores uma força igual a 2 107 newtons por metro de comprimento desses condu tores Inmetro Instituto Nacional de Metrologia Para efetuar a medição da cor rente elétrica em um condutor utilizase um amperímetro existem ainda uma varie dade de aparelhos que podem ser utilizados Fig 21 que deve ser ligado em série no circuito Definese na prática o ampère como a intensidade de escoamento de 1 coulomb em 1 segundo P á g i n a 34 Figura 21 Exemplo de aparelhos usados para medir grandezas elétricas Fonte LOJA DE ELETRICISTA 2017 Você pode pensar e fazer uma analogia interessante da corrente elétrica com a vazão hidráulica que é expressa em m3s por exemplo Fazer analogia com conteúdo de outras disci plinas é importante no seu processo de aprendizado 22 Potencial elétrico Considerandose que exista uma diferença entre a concentração de elétrons carga elétrica entre dois pontos de um condutor dizse que existe um potencial elétrico ou uma tensão elétrica entre esses dois pontos Ao considerarmos uma pilha comum onde à ação química obriga as cargas positivas a se reunirem no lado terminal positivo e os elétrons ou cargas negativas a se reunirem no lado terminal negativo Dessa forma criase uma diferença pequena de potencial energético ddp entre esses terminais que estabelecerá a movimen tação dos elétrons entre o lado terminal negativo e o positivo Esse deslocamento de elétrons devese à ação de uma força chamada força eletromotriz fem Se es tabelecermos um circuito fechado ligando um terminal ao outro por um condutor a tensão a que os elétrons livres estão submetidos deslocase ao longo do condutor P á g i n a 35 estabelecendose assim uma corrente elétrica cujo sentido é definido por conven ção do polo positivo para o polo negativo no circuito externo embora se sai ba que o sentido real da corrente é do polo negativo para o polo positivo Se em vez de uma pilha ou bateria tivermos um gerador elétrico rotativo realizarseá fenômeno semelhante Desenvolvese no gerador uma tensão interna do polo negativo para o positivo que é a força eletromotriz graças à qual o gerador fornece corrente a um condutor ligado aos seus terminais orientada do polo negativo para o polo positivo Designamos a letra E para a fem força eletromotriz a letra U para repre sentar a tensão ou diferença de potencial ddp entre dois pontos do circuito onde passa a corrente que é medida em volts e será vista na sequência Existe uma per da interna que é a diferença entre E e U que denominamos de intensidade da cor rente elétrica I visto anteriormente 23 Resistência elétrica A força de atração existente entre o núcleo atômico e os elétrons resiste a li beração dos elétrons para um estabelecimento de corrente elétrica Assim concei tuase que essa oposição ao fluxo da corrente como uma resistência Dentre os materiais utilizados nas instalações elétricas temos os chamados condutores onde a corrente circula facilmente pois a resistência é baixa e os iso lantes onde quase não ocorre a circulação dos elétrons devido à elevada resistência encontrada A resistência de um condutor depende de fatores como material que é constituído comprimento área de secção e temperatura na qual o mesmo está submetido A unidade de resistência elétrica é o ohm Ω que corres ponde à resistência de um fio de mercúrio a 0 C com um compri mento de 1063 m e uma seção de 1 mm2 Equivale à resistência elétrica de um elemento de circuito tal que uma diferença de poten cial constante igual a 1 volt aplicada aos seus terminais faz circular nesse elemen to uma corrente invariável de 1 ampère 1 𝟏 𝛀 𝟏 𝑽 𝟏 𝑨 P á g i n a 36 Já a resistividade ou resistência específica de um material homogêneo e isótropo é tal que um cubo com 1 metro de aresta apresenta uma resistência elétrica de 1 ohm entre faces opostas Seu símbolo é o ρ rô O Inmetro indica como unidade de resisti vidade o ohm metro Ω m A resistência de um condutor de seção uniforme expressa em ohms é dada por 2 𝑹 𝝆 𝒍 𝑺 Onde l comprimento do condutor m S seção reta do condutor m2 ρ resistividade do condutor Ω m Atenção aluno Podese usar a fórmula com S em mm2 ρ em Ω mm2m atenção a tabelas especificas e a temperatura na qual está submetido Caro aluno a consulte os valores de ρ resistividade do condutor para os principais condutores utilizados em instalações como o cobre e alumínio Estes valores podem ser achados no Li vro NISKIER Júlio Manual de Instalações Elétricas É importante a determinação da resistência dos condutores que serão utiliza dos pois pode ser um critério de dimensionamento vamos ver dois exemplos de como determinar essa importante propriedade Ex 01 Calcular a resistência de um condutor de cobre a 15C sabendose que sua seção é de 4 mm2 e que seu comprimento é de 150 m P á g i n a 37 Resolução Como sabemos que o cobre tem ρ 00178 Ω mm2m pesquisa bibliográfi ca complementar para condutor a 15oC Aplicase a formula para determinação da resistência 𝑹 𝝆 𝒍 𝑺 𝑹 𝟎 𝟎𝟏𝟕𝟖 𝟏𝟓𝟎 𝟒 𝟎 𝟔𝟔𝟕𝟓 𝒐𝒉𝒎 Ex 02 Calcular a resistência de um condutor de alumínio a 15C sabendo se que sua seção é de 4 mm2 e que seu comprimento é de 300 m Resolução Como sabemos que o alumínio tem ρ 0028 Ω mm2m pesquisa biblio gráfica complementar para condutor a 15oC Aplicase a formula para determinação da resistência 𝑹 𝝆 𝒍 𝑺 𝑹 𝟎 𝟎𝟐𝟖 𝟑𝟎𝟎 𝟒 𝟐 𝟏 𝒐𝒉𝒎 24 Lei de Ohm A lei de ohm diz que a corrente elétrica I que percorre um condutor é dire tamente proporcional a força eletromotriz fem sendo inversamente proporcional a resistência R do condutor A lei de ohm é aplicável de maneira simples para cir cuitos de correntes continua contendo apenas uma fem condutores ou resistên cias de corrente continua e qualquer circuito contendo apenas resistências A equação que propõe a formulação da lei de ohm pode ser observada a se guir 3 𝑰 𝑬 𝑹 P á g i n a 38 Onde I intensidade da corrente A E tensão ou fem V R resistência Ω Atenção Lembrese das suas aulas de eletricidade aplica da a lei de ohm como proposto acima não se aplica a circuitos mais complexos para esses tipos aconselhase uma revisão no livro NISKIER Júlio Manual de Instalações Elétricas Ex 03 Qual a resistência da lâmpada incandescente ligada a um circuito de 120 V sabendose que o amperímetro indica 08 A e que a resistência dos fios é desprezível Resolução A Fig 22 a seguir mostra um esquema do exercício proposto Figura 22 Exemplificação do exemplo 03 Fonte NISKIER 2015 A diferença de potencial existente entre os parafusos do soquete da lâmpada é de 120 V de modo que temos 𝟎 𝟖𝟎 𝟏𝟐𝟎 𝑹 P á g i n a 39 𝑹 𝟏𝟐𝟎 𝟎 𝟖𝟎 𝟏𝟓𝟎 𝜴 25 Potência elétrica O conceito de potência elétrica é relacionado como o trabalho efetuado em uma unidade de tempo Fazendo uma analogia com a potência hidráulica que é da da pelo produto do desnível energético pela vazão a potência elétrica para um cir cuito puramente resistivo é obtida pelo produto da tensão U pela intensidade da cor rente como pode ser visto na equação proposta a seguir 4 𝐏 𝐔 𝐈 Onde P Potência Elétrica watt W U Tensão volts V I Intensidade de corrente elétrica ampere A A unidade básica de potência é o watt W onde 1 kW equivale a 1000 W A equação pode ser substituída na proposição de lei de ohm como segue a seguir 𝐔 𝐑 𝐈 𝐥𝐞𝐢 𝐝𝐞 𝐨𝐡𝐦 𝐏 𝐔 𝐈 𝐞𝐪𝐮𝐚çã𝐨 𝐝𝐞 𝐩𝐨𝐭ê𝐧𝐜𝐢𝐚 Substituindo o U da equação de potência lei de ohm proposta temse 5 𝐏 𝐑 𝐈𝟐 Ou também podese reescrever da seguinte forma 6 𝐑 𝐔𝟐 𝐏 P á g i n a 40 Ex 04 Um chuveiro elétrico indica na plaqueta 4 400 W e 220 V Quais os valores da corrente que o chuveiro absorve e da sua resistência Resolução Calculase a corrente necessária 𝑰 𝑷 𝑼 𝟒𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟐𝟎 𝟐𝟎 𝑨 Para o cálculo da resistência necessária 𝐑 𝟐𝟐𝟎𝟐 𝟒𝟒𝟎𝟎 𝟏𝟏 𝜴 26 Energia e trabalho O trabalho elétrico T efetuado que também pode ser chama do de energia consumida é o produto da potência P pelo tempo t durante o qual a atividade elétrica ocorre O conceito de energia e trabalho e dado a seguir 7 𝑻 𝑷 𝒕 𝒘𝒂𝒕𝒕 𝒉𝒐𝒓𝒂 𝑾𝒉 Onde T Energia Wh P Potência W t Tempo h O consumo de energia é medido em kWh pelos aparelhos das empresas con cessionárias e a tarifa é cobrada em termos de consumo expresso na mesma uni dade Atualmente o Brasil vem adotando faixas de variação de custo da energia de acordo com a produção Existem outras variações das equações referentes a energia e trabalho que podem ser facilmente dedutiveis Você deve conhecer e para isso aconselhamos uma leitura complementar no livro NISKIER Júlio Manual de Instalações Elétricas P á g i n a 41 27 Queda de tensão Quando uma corrente elétrica percorre um circuito que contém elementos resistivos os condutores liberam energia a fim de vencer as resistências que são impostas neste percurso reduzindo a tensão ori unda da fonte geradora até o seu retorno a esta mesma fonte Assim conceituase uma queda de tensão ou perda de carga energética ao longo de um circuito elétrico A tensão nos terminais do gerador U é igual à fem do gerador menos o produto da corrente que dele parte pela sua resistência interna fornecido pela equação abaixo 8 𝑼 𝒇 𝒆 𝒎 𝑹𝒊 𝑰 Onde U Tensão resultante da queda V fem Força eletromotriz V R Resistência 𝛺 I Intensidade de corrente A 28 Circuitos com resistências associadas Os circuitos podem apresentar resistências associadas em serie ou em para lelo em cada uma apresentam formulações para o cálculo da resistência e tensão No caso das resistências associadas em série Fig 23 que se dá quando elas são ligadas extremidade com extremidade diretamente ou por meio de trechos com condutores P á g i n a 42 Figura 23 Exemplo de associação em série Fonte NISKIER 2015 As formulações para as associações em serie seguem a seguir 9 𝑼𝑩𝑬 𝑼𝑩𝑪 𝑼𝑪𝑫 𝑼𝑫𝑬 𝑹𝒆𝒒 𝑹𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟑 A tensão e resistência total equivalem a soma das tensões e resistências as sociadas Já para as associações em paralelo Fig 24 onde as extremidades das resistências estão ligadas a um ponto comum onde as diversas resistências estão submetidas a mesma diferença de potencial e a intensidade de corrente é dividida de maneira inversamente proporcional a resistência As formulações são diferentes conforme segue a seguir P á g i n a 43 Figura 24 Exemplo de associação em paralelo Fonte NISKIER 2015 10 𝟏 𝑹 𝟏 𝑹𝟏 𝟏 𝑹𝟐 𝟏 𝑹𝟑 𝟏 𝑹𝒏 Ou 11 𝟏 𝑹 𝑷𝟏 𝑷𝟐 𝑷𝟑 𝑷𝒏 𝑼𝟐 Já as correntes podem ser obtidas assim 12 𝑰𝟏 𝑼 𝑹𝟏 𝑰𝟐 𝑼 𝑹𝟐 𝑰𝟑 𝑼 𝑹𝟑 𝑰𝒏 𝑼 𝑹𝒏 Ex 05 Se aplicarmos entre os pontos B e E uma tensão de 220 volts qual será a corrente que percorrerá o circuito considerando R1 3050 Ω R2 2050 Ω e R3 1020 Ω Solução Observando a figura abaixo P á g i n a 44 Figura 25 Exemplo 05 Fonte NISKIER 2015 𝑹𝒆𝒒 𝟑𝟎 𝟓𝟎 𝟐𝟎 𝟓𝟎 𝟏𝟎 𝟐𝟎 𝟔𝟏 𝟐𝟎 𝛀 𝑰 𝑼 𝑹 𝑼 𝑹𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟑 𝟐𝟐𝟎 𝟔𝟏 𝟐𝟎 𝟑 𝟓𝟑 𝑨 Ex 06 Uma corrente de 30 A percorre um circuito com três resistências R1 35 Ω R2 40 Ω e R3 50 Ω em paralelo mostrada na figura a seguir Determinar as parcelas de corrente total que percorrem cada uma das resistências Solução Figura 26 Exemplo 06 Fonte NISKIER 2015 𝟏 𝑹 𝟏 𝟑𝟓𝟎 𝟏 𝟒𝟎𝟎 𝟏 𝟓𝟎𝟎 𝟎 𝟐𝟖𝟓 𝟎 𝟐𝟓 𝟎 𝟐𝟎 0735 P á g i n a 45 Assim R 𝑹𝒆𝒒 𝟏 𝟎 𝟕𝟑𝟓 𝟏 𝟑𝟔 𝛀 Para o cálculo das correntes em cada ramo utilizase as seguintes equações 𝑰𝟏 𝑰 𝑹𝒆𝒒 𝑹𝟏 𝟑𝟎 𝟏 𝟑𝟔 𝟑 𝟓 𝟏𝟏 𝟔𝟓 𝑨 𝑰𝟐 𝑰 𝑹𝒆𝒒 𝑹𝟐 𝟑𝟎 𝟏 𝟑𝟔 𝟒 𝟎 𝟏𝟎 𝟐𝟎 𝑨 𝑰𝟑 𝑰 𝑹𝒆𝒒 𝑹𝟑 𝟑𝟎 𝟏 𝟑𝟔 𝟓 𝟎 𝟖 𝟏𝟔 𝑨 Verificando a soma das correntes 𝑰𝒕 𝑰𝟏 𝑰𝟐 𝑰𝟑 𝟏𝟏 𝟔𝟓 𝟏𝟎 𝟐𝟎 𝟖 𝟏𝟔 𝟑𝟎 𝟎𝟏 𝑨 𝟑𝟎 𝟎 𝑨 Resumo Nesta aula abordamos Conceito de intensidade da corrente que é caracterizada pelo número de elétrons livres que atravessa uma determinada seção do condutor na unidade de tempo A unidade de intensidade da corrente elétrica é o ampère Ampère A Que o potencial elétrico é quando exista uma diferença entre a con centração de elétrons carga elétrica entre dois pontos de um condu tor dizse assim que existe um potencial elétrico ou uma tensão elétri ca entre esses dois pontos A resistência elétrica é à força de atração existente entre o núcleo atômico e os elétrons resistem à liberação dos elétrons para um esta belecimento de corrente elétrica Assim conceituase que essa oposi ção ao fluxo da corrente como uma resistência As resistências podem estar associadas em série quando são se quenciais ou interligadas por condutores ou em paralelo quando há uma ramificação nos condutores e segmentação da corrente O conceito de potência elétrica é relacionado como o trabalho efetua do em uma unidade de tempo O trabalho elétrico T efetuado que também pode ser chamado de energia consumida é o produto da potência P pelo tempo t durante o qual a atividade elétrica ocorre Esse é o conceito que rege a medição do consumo de energia nas residências A queda de tensão é quando uma corrente elétrica percorre um circui to que contém elementos resistivos e condutores libera energia a fim de vencer as resistências que são impostas neste percurso reduzindo a tensão oriunda da fonte geradora até o seu retorno a esta mesma fonte Complementar Existem alguns vídeos importantes sobre o funcionamento do sistema elétrico brasi leiro e seus avanços como Tensão Corrente e Resistência Circuitos Elétricos 1 httpswwwyoutubecomwatchvjyssHo42eaI Física Circuito Elétrico httpswwwyoutubecomwatchvIisroPnqW1w Há ainda bons materiais de apoio a esta aula um que pode ser esclarecedor pode ser encontrado no link a seguir Apostila Eletricidade Básica Colégio Técnico Industrial UFSM httpintranetctismufsmbrgsecApostilaseletricidadebasicapdf A seguir teremos uma sequencias de exercícios para prática dos conteúdos abor dados nesta aula Bons estudos Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54102004 versão corrigida em 2008 Instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro ABNT 2008 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 Complementar ELECTRONICS All Tensão corrente e resistência Circuitos elétricos 1 Dis ponível em httpswwwyoutubecomwatchvjyssHo42eaI Acesso em 10 out 2017 MEDICINA Hexag Física Circuito elétrico Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvIisroPnqW1w Acesso em 10 out 2017 UFSM Colégio Técnico Industrial Eletricidade básica Disponível em httpintranetctismufsmbrgsecApostilaseletricidadebasicapdf Acesso em 10 out 2017 AULA 2 Exercícios Aqui serão apresentados exercícios de fixação dos con teúdos estudados e seus respectivos gabaritos Resolvaos com atenção e em caso de dúvida acione seu tutor Faça com aten ção para a sequência dos nossos estudos 1 Conceitue corrente elétrica potência e tensão 2 Descreva o s equipamento s utilizados para medição de intensidade de corrente elétrica potência e tensão 3 O que é resistência elétrica 4 Conceitue queda de tensão em condutores elétricos 5 Diferencie associação de resistores em serie e em paralelo mostrando va riações nas formulações de cálculo de corrente elétrica e resistência equivalente 6 As instalações elétricas de baixa tensão podem ser ligadas em diferentes tipos de circuitos de acordo com sua finalidade Explique em quais casos utilizamse na prática das instalações elétricas os circuitos em serie e em paralelo 7 Todo mundo já ouviu falar em curtocircuito e muitas das vezes esse con ceito é utilizado de maneira errada sendo assim defina curtocircuito nas instala ções 8 Em residências antigas como em casa de praia era de praxe que todos os equipamentos fossem ligados em um único circuito elétrico geralmente fios de pe quena espessura A figura abaixo representa um modelo desse circuito onde r re presenta a resistência total dos fios da ligação Ao se ligar os eletrodomésticos com resistência baixa como chuveiros elétricos percebese que há uma diminuição no brilho das lâmpadas Justifique sucintamente o motivo da diminuição do brilho das lâmpadas P á g i n a 50 9 Analise o circuito a seguir e responda os itens que seguem a Este é um circuito em série ou em paralelo b Calcule a resistência equivalente dele c Calcule a intensidade da corrente total que sai da bateria d Qual o valor da corrente que passa em cada resistor e Calcule a potência total do circuito f Calcule a voltagem em cada resistor g Calcule a potência dissipada em cada resistor 10 Analise o circuito a seguir e calcule a sua resistência equivalente e a po tência total Página 51 V24V R120Ω R210Ω R340Ω R430Ω AULA 2 Gabarito Questão 1 Solução Corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons livres nos condutores elétricos como fios sua unidade é Ampére A já tensão é a força que impulsiona os elétrons livres nos condutores sua unidade é Volt V e a potência é uma relação do trabalho efetuado em uma unidade de tempo é dado pela multipli cação da tensão pela corrente elétrica pode também ser compreendida como uma relação que mostra como a energia é transformada ou o trabalho realizado em uma unidade de tempo sua unidade no sistema internacional SI é Watt W Questão 2 Solução Existem diversos aparelhos que podem ser utilizados os instrumen tos digitais tem o voltímetro medida de tensão como base para realizar suas medi ções Nos instrumentos analógicos a base é o amperímetro medida de corrente A amperagem pode ser medida com um alicate especial para esse fim Existe ainda o multímetro que como o próprio nome indica multi vários metro medida multí metro é o aparelho que mede várias grandezas elétricas e até nãoelétricas através do uso de sensores como o termopar Atualmente existem multímetros com várias funções Além das tradicionais medições de resistência tensão e corrente podemos encontrar em um bom multímetro opções para medir frequência temperatura capa citância e indutância Por tudo isso e por ser portátil ele é muito prático na análise de circuitos com defeitos Ele está presente em praticamente toda bancada A po tência não pode ser medida diretamente e sim calculada de acordo com os valores de intensidade de corrente e tensão encontrados Questão 3 Solução Ao se aplicar uma tensão U em um condutor qualquer se estabele ce nele uma corrente elétrica de intensidade i Na maioria dos condutores estas duas grandezas são diretamente proporcionais A resistência elétrica depende de fatores como a natureza do material sendo uma grandeza que tem certa proporcionalidade e quando é mantida de forma linear pode ser chamada de condutor ôhmico onde ser valor numérico pode ser cálculo pela relação de tensão e intensidade de corrente elétrica P á g i n a 53 Questão 4 Solução Quando uma corrente elétrica percorre um circuito que contém elementos resistivos os condutores liberam energia a fim de vencer as resistências que são impostas neste percurso reduzindo a tensão oriunda da fonte geradora até o seu retorno a esta mesma fonte assim podese conceituar como uma queda de ten são ou perda de carga energética ao longo de um circuito elétrico Questão 5 Solução A associação em série é quando vários resistores estão associados em sequência ou seja estão ligados um sem seguida do outro podendo ter conduto res entre eles e não havendo bifurcações Neste caso a intensidade da corrente é a mesma em todos os resistores e sua resistência equivalente é a soma das resistên cias individuais Já a associação em paralelo é quando Já a associação em paralelo é quando os resistores estão submetidos à mesma ddp havendo bifurcação e as sim a divisão da corrente a intensidade que entra em um nó tem que ser a mesma que sai no nó de saída a resistência equivalente é dada pela equação 1 𝑅 𝑃1𝑃2𝑃3𝑃𝑛 𝑈2 Já as correntes podem ser obtidas pela equação 𝐼1 𝑈 𝑅1 𝐼2 𝑈 𝑅2 𝐼3 𝑈 𝑅3 𝐼𝑛 𝑈 𝑅𝑛 Questão 6 As ligações em serie são muito utilizadas nas ligações das lâmpadas de arvo res de natal tem o inconveniente de que se uma lâmpada queimar todas as demais serão afetadas As demais instalações usadas em uma residência são ligadas em paralelo devido a sua eficiência e até mesmo a previsão de que se alguma lâmpada queimar o sistema não para de funcionar Questão 7 Em circuitos elétricos se os terminais de um resistor forem ligados por um fio condutor de resistência elétrica desprezível a ddp nos seus terminais tornase nu la Assim podemos dizer que o resistor está em curtocircuito não sendo atravessa do por corrente elétrica Quando acontece o curto circuito toda a corrente elétrica é desviada pelo condutor de resistência nula P á g i n a 54 Questão 8 Solução A situação descrita é típica de residências antigas e o problema re lacionado a diminuição do brilho das lâmpadas é que a corrente total no circuito au menta causando maior queda de potencial através de R e diminuindo assim a dife rença de potencial ddp e a corrente nas lâmpadas Questão 9 Solução letra a Tratase de um circuito em série devido a sequência linear de resistores Solução letra b Req 20 10 40 30 100 𝛺 Solução letra c 𝑖 𝑉 𝑅𝑒𝑞 24 100 024 𝐴 Solução letra d A corrente elétrica é a mesma em todos os resistores e vale 024 A pois este é um circuito em série Solução letra e 𝑃 𝑈 𝑖 24 024 576 𝑊 Solução letra f V148V V224V V396V V472V U1 R I 20 024 48 V U2 R I 10 024 24 V U3 R I 40 024 96 V U4 R I 30 024 72 V Solução letra g P1115 W P20576 W P3230 W P4173 W P á g i n a 55 Note que a soma desses valores é igual à potência total com algumas apro ximações 𝑃1 𝑈 𝐼 48 024 115 𝑊 𝑃2 𝑈 𝐼 24 024 0576 𝑊 𝑃3 𝑈 𝐼 96 024 230 𝑊 𝑃4 𝑈 𝐼 72 024 173 𝑊 Questão 10 Solução 1 𝑅 1 20 1 10 1 40 1 30 005 01 0025 0033 02083 Assim R 𝑅𝑒𝑞 1 02083 480 Ω Para calcularmos a potência total vamos calcular primeiro a intensidade da corrente elétrica total 𝑖 𝑉 𝑅 24 480 50 𝐴 Com esse valor calcularemos a potência PVi e portanto P120 W Dimensionamento de iluminação Aula 3 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula avançaremos nossos estudos para o dimensionamento da carga de iluminação mínima necessária a cada ambiente de uma edificação OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Dimensionar a carga de iluminação mínima necessária em cada am biente da edificação Representar em planta os pontos de iluminação e seus acionadores Adequar os projetos de instalações elétricas de baixa tensão de acor do com a NBR 54102004 versão corrigida em 17032008 P á g i n a 57 3 DIMENSIONAMENTO DE ILUMINAÇÃO Todo projeto de instalações elétricas de baixa tensão deve seguir rigorosamente a norma técnica brasileira que traz os mínimos parâmetros para o correto funcionamento das instalações Todo cô modo da edificação necessita de iluminação para seu uso e a determi nação da carga de iluminação fazse extremamente importante em um projeto e de ve ser o ponto de partida Existe por vezes a necessidade de consulta a regulamen tos específicos das concessionárias de energia elétrica local que podem apresentar algumas mudanças Cuidado para não se confundir a determinação da carga de iluminação não tem referência ao tipo e potência das lâmpadas ne cessárias para iluminar um ambiente Este tópico de estudo que se refere à Luminotécnica será fruto do estudo de nossa próxima aula 31 Simbologia A norma brasileira fornece e padroniza alguns símbolos para os principais elementos existentes nas instalações elétricas de baixa tensão logo você deve aten tarse a esta padronização e utilizar esta simbologia A padronização é de extrema importância pois propicia que os projetos sejam passiveis de leitura interpretação e execução sem divergências tornando a linguagem uniformizada É importante en tender que as simbologias usadas passaram em alguns casos por um processo de revisão em conjunto com as alterações da norma brasileira Será muito comum você visualizar projetos adotando as representações anteriores ou até mesmo mesclando elas isso é normal e pode ser feito e considerado visto que seria impossível você anular ou revisar todos os projetos já prontos e executados A Tab 31 mostra os principais símbolos utilizados e a que se referem P á g i n a 58 Tabela 31 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 Tab 31 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétri cas de baixa tensão segundo a NBR 5410 Continuação abaixo P á g i n a 59 Tabela 32 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 continuação P á g i n a 60 Tabela 33 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 continuação P á g i n a 61 Tabela 34 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 continuação P á g i n a 62 Tabela 35 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 continuação P á g i n a 63 Tabela 36 Disposição dos principais símbolos utilizados nas instalações elétricas de baixa tensão segundo a NBR 5410 conclusão Fonte NBR 5410 2008 P á g i n a 64 Observe na Fig 31 e Fig 32 alguns exemplos de partes de um projeto de instalações de baixa tensão e a aplicação dos respectivos símbolos Figura 31 Exemplo de disposição de tomadas média e baixa e interruptor de acionamen to Fonte NBR 5410 2008 P á g i n a 65 Figura 32 Exemplo de disposição de tomadas alta para chuveiro e pontos de iluminação Fonte NBR 5410 2008 32 Determinação da carga de iluminação A norma brasileira trata deste assunto fazendo algumas especificações para a determinação da carga de iluminação utilizamse assim os critérios expostos a se guir que levam em consideração a área interna de cada cômodo a em cômodo ou dependência de residências e nas acomodações de ho téis motéis e similares deverá ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto com potência mínima de 100 VA comandada por interruptor o acréscimo será de pendente da área apurada b em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga de pelo menos 100 VA mínima e com área superior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2 acres cida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros Existem ainda algumas exceções a serem atendidas como nas acomodações de hotéis motéis e similares onde podese substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente com potência mínima de 100 VA comandada por interruptor de parede utilizada para dar conforto ao usuário e reduzir custos de instalação e manu tenção destas edificações Há também a possibilidade de que o ponto de luz fixo no P á g i n a 66 teto seja substituído por ponto na parede em espaços de escada depósitos des pensas lavabos e varandas desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente O posicionamento do ponto de iluminação dentro do cômodo deve seguir o critério da centralização sempre que possível para ambientes regulares Em alguns casos específicos podese adotar outras configurações como em cômodos muito grandes onde se recomenda a divisão da carga em vários pontos de luz fixo no teto Em banheiros é de praxe dividir a carga de iluminação em duas parcelas onde um ponto fica no teto de maneira centralizada em geral 60 VA e outra no teto ou pare de próximo ao lavatório em geral 40 VA Cuidado para não confundir novamente os valores calculados correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas incandescentes a serem utilizadas devendo usar outros fatores para essa determinação Para aparelhos fixos de iluminação à descarga lâmpadas fluorescentes por exemplo a potência a ser considerada deverá incluir a potência das lâmpadas as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares reatores Preste atenção para qual tipo de iluminação que você ado tará em seu projeto se for utilizar a iluminação fluorescente os valo res de potência dimensionados acima deverão ser reduzidos pois as lâmpadas fluorescentes são mais eficientes do que as incandes centes Em geral adotase uma redução dividindo os valores de potência por 4 que é a relação de eficiência entre as lâmpadas incandescentes e fluorescentes Atentese ao fato que a partir de 2016 as lâmpadas incandescentes estão proibidas de serem comercializadas no Brasil de acordo com a Portaria no 1007 editada pelos Ministérios de Minas e Energia da Ciência Tecnologia e Inovação e do Desenvolvimento Indústria e Comércio Exterior publicada em 6 de janeiro de 2011 A norma técnica brasileira de instalações elétricas não fixa critérios relativos à iluminação em áreas externas logo fica a critério do projetista a definição das cargas P á g i n a 67 a serem adotadas Ex 01 Determine a carga de iluminação da planta a seguir onde as denominações dos cômodos seguem abaixo Tabela 7 Denominações dos cômodos Número Cômodo 1 Varanda 2 Sala e Quarto 3 Banheiro 4 Área de Serviço 5 Cozinha Fonte adaptado de NISKIER 2015 P á g i n a 68 Figura 33 Planta exemplo 01 Fonte NISKIER 2015 O primeiro passo é a determinação da área de cada cômodo da planta do exercício o aluno deve levar em conta que não se deve descontar espaços ocupa dos com elementos estruturais como pilares ou mesmo bancadas em banheiros e cozinhas Assim chagamse aos valores abaixo Tabela 8 Valores área m2 exemplo 01 Número Cômodo Área m2 1 Varanda 440 2 Sala e Quarto 1800 3 Banheiro 500 4 Área de Serviço 320 5 Cozinha 640 Fonte adaptado de NISKIER 2015 P á g i n a 69 Assim podese determinar a carga de iluminação de acordo com os parâme tros a serem analisados Tabela 9 Determinação da carga de iluminação Número Cômodo Área m2 Composição Carga Final 1 Varanda 440 Inferior a 6 m2 100 VA 2 Sala e Quarto 1800 6 m2 4 m2 4 m2 4 m2 100 60 60 60 280 VA 3 Banheiro 500 Inferior a 6 m2 100 VA 4 Área de Ser viço 320 Inferior a 6 m2 100 VA 5 Cozinha 640 Maior que 6 m2 porém não atingiu 4 m2 inteiros a mais 100 VA Fonte adaptado de NISKIER 2015 Ex 02 Represente a carga de iluminação da planta utilizada no exemplo an terior O aluno devese atentar ao uso da simbologia adequada além disso indicar em qual circuito a iluminação está disposta em geral alocase no circuito 1 e se o acionamento se dará em qual tipo de comando de acionamento Além disso a de terminação do número de pontos é importante a norma não faz referência devendo o projetista fazer essa divisão de acordo com o tamanho do cômodo No nosso caso conforme disposto na aula iremos dividir somente a carga do banheiro em dois pon tos Os pontos devem ficar sempre centralizados nos ambientes A sala e a cozinha necessitam de dispositivos de acionamento de duas secções de maneira paralela por isso são precedidos da letra b devido ao trânsito de usuários no cômodo se rão descritos a frente P á g i n a 70 Figura 34 Planta utilizada no exemplo 02 Fonte NISKIER 2015 33 Tipos de pontos de comando acionamento da iluminação O termo ponto é utilizado para designar aparelhos fixos de consumo para luz tomadas de corrente arandelas interruptores botão de companhia e outros sendo assim um ponto de iluminação ou utilização sozinho não é suficiente fazse neces sário à colocação de mais um ponto de acionamento ou comando interruptor do circuito Os interruptores podem ser subdivididos em tipos como a Interruptor simples ou unipolar Fig 35 é responsável pelo acionamento de uma só lâmpada ou um grupo de lâmpadas funcionando em conjunto de forma geral são de 10 A e 250 V P á g i n a 71 Figura 35 Exemplo de interruptor simples ou unipolar e seu esquema de montagem Fonte ELÉTRICAS 2013 b Variador de luminosidade chamado também de dimmer Fig 36 onde ele trabalha regulando a tensão intercalado entre um circuito alimentador de tensão constante e um receptor permitindo a variação da luminosidade de uma ou várias lâmpadas incandescentes Figura 36 Exemplo variador de luminosidade Fonte CASA E CONSTRUÇÃO 2017 c Interruptor de duas secções Fig 37a neste caso o interruptor acende ou apaga duas lâmpadas ou dois grupos de lâmpadas que funcionam no mesmo tempo utilizado em ambientes de grande tamanho P á g i n a 72 d Interruptor de três secções Fig 37b neste caso o interruptor acende ou apaga três lâmpadas ou três grupos de lâmpadas que funcionam no mesmo tempo utilizado em ambientes de grande tamanho Figura 37 a Interruptor de duas seções b Interruptor de três seções Fonte ELÉTRICAS 2013 e Interruptor paralelo chamado de threeway possibilita o acionamento ou desligamento de um ponto ou um conjunto de pontos de iluminação de locais dife rentes é muito utilizado em escadas ambientes de grande tamanho corredores e quartos de hotéis 34 Ligações dos pontos de iluminação e acionamentos As Fig 38 39 310 311 e 312 mostram esquemas de ligações de circuitos de iluminação que podem ser chamados de subcircuitos ou circuitos parciais O condutor neutro é sempre ligado ao receptáculo de uma lâmpada e à tomada O condutor fase alimenta o interruptor e a tomada O condutor de retorno liga o inter ruptor ao receptáculo da lâmpada Quando necessário o condutor de proteção ter ra deverá ser utilizado nos circuitos de iluminação a Ponto de luz e interruptor simples P á g i n a 73 Figura 38 Exemplo de ligação de ponto de iluminação de uma seção Fonte NISKIER 2015 b Ponto de luz arandelas e interruptor de duas seções Figura 39 Exemplo de ligação de ponto de luz arandelas e interruptor de duas seções Fonte NISKIER 2015 c Dois pontos de luz comandados por um interruptor simples P á g i n a 74 Figura 310 Exemplo de ligação de dois pontos de luz comandados por um interruptor sim ples Fonte NISKIER 2015 d Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções Figura 311 Exemplo de ligação de dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções Fonte NISKIER 2015 e Ligação de uma lâmpada com interruptores paralelos threeway P á g i n a 75 Figura 312 Exemplo de ligação de uma lâmpada com interruptores paralelos threeway Fonte NISKIER 2015 Existem ainda outras variadas combinações possíveis de acordo com as condições de projetos encontradas e situações impostas pela arquitetura Com as exemplificações mostradas acima e o conteúdo abordado você está apto a usar e interpretar todas elas Lembrese que o fator de potência utilizado na iluminação é de 10 logo o valor encontrado em VA é equivalente a ele em W Ex 03 Ainda tomando como base a planta utilizada neste capitulo como exemplo faça as ligações necessárias para o correto funcionamento dos pontos de iluminação Considere todos os pontos energizados F Fase R Retorno N Neutro P á g i n a 76 Figura 313 Planta exemplo 03 Fonte NISKIER 2015 Resumo Nesta aula abordamos Os principais tipos de simbologias utilizados nos projetos de instala ções elétricas de baixa tensão mostrando a importância da padroni zação de projetos para o sucesso do mesmo A diferença entre ponto de iluminação local onde ficam as lâmpadas e ponto de acionamento que são os interruptores e os diferentes ti pos de interligação entre eles mostrando os condutores fase neutro e retorno As diferenças entre Interruptor simples ou unipolar que é responsável pelo acionamento de uma só lâmpada ou um grupo de lâmpadas va riador de luminosidade chamado também de dimmer onde ele traba lha regulando a tensão intercalada entre um circuito alimentador de tensão constante e um receptor permitindo a variação da luminosida de de uma ou várias lâmpadas incandescentes interruptor de duas ou mais secções neste caso o interruptor acende ou apaga duas ou mais lâmpadas que funcionam no mesmo tempo utilizado em ambi entes de grande tamanho e por fim o interruptor paralelo chamado de threeway possibilita o acionamento ou desligamento de um ponto ou um conjunto de pontos de iluminação de locais diferentes é muito utilizado em escadas ambientes de grande tamanho corredores e quartos de hotéis No dimensionamento da carga de iluminação que em cômodo ou de pendência de residências e nas acomodações de hotéis motéis e si milares deverá ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto com potência mínima de 100 VA comandada por interruptor o acrés cimo será dependente da área apurada onde uma área igual ou infe rior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga de pelo menos 100 VA mínima e com área superior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2 acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros Complementar Existem alguns vídeos importantes sobre o dimensiona mento de cargas de iluminação se ainda estiver com dúvidas ou quiser se aprofundar consulteos Previsão de carga Iluminação httpswwwyoutubecomwatchvajzSJwdT3II Projeto elétrico residencial Aula 02 httpswwwyoutubecomwatchvHaltD03kXM Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54102004 versão corrigida em 2008 Instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro ABNT 2008 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 Complementar LIRA L Previsão de carga Iluminação Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvajzSJwdT3II Acesso em 10 out 2018 ELÉTRICA Universidade da Projeto elétrico residencial aula 02 Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvHaltD03kXM Acesso em 10 set 2018 AULA 3 Exercícios 1 Observe a planta a seguir e a tabela com as indicações de cada cômodo faça o dimensionamento das cargas de iluminação de cada cômodo Considere as alvenarias com 015 m Número Cômodo 1 Varanda 2 Sala 3 Cozinha 4 Banheiro 5 Quarto 6 Varanda 7 Banheiro 8 Quarto 9 Varanda P á g i n a 81 2 Continuando a execução da questão anterior faça o lançamento dos pontos de iluminação e de acionamento da planta proposta anteriormente 3 As simbologias são fundamentais em qualquer tipo de projeto e nos proje tos de instalações elétricas não são diferentes explique o porquê às simbologias são fundamentais em projetos elétricos 4 A norma brasileira de projeto elétrico de baixa tensão fixa diversos parâme tros de projeto como a determinação da carga de iluminação Quais parâmetros e como são definidas as cargas de iluminação 5 A norma brasileira de projeto elétrico de baixa tensão fixa parâmetros para projetos elétricos residenciais mas o dimensionamento da carga de iluminação para outros tipos de ambientes como industriais comerciais e áreas externas não são tratados como devem ser definidos os valores para estes casos 6 Em relação as afirmativas a seguir marque V para verdadeiro e F para falso A NBR 5410 faz referência a parâmetros e exigências para projetos de instalações elétricas de baixa e média tensão A carga de iluminação dimensionada com base na área do cômodo refe rese unicamente a potência adotada em um ponto de utilização e não aos tipos e potência das lâmpadas a serem utilizadas As mudanças que incorreram as simbologias nas ultimas revisões nas normas técnicas de instalações elétricas inviabilizaram o uso de projetos feitos ante riormente cancelandoos A menor carga de iluminação que pode incorrer em um ambiente interno é de 80 VA O fator de potência utilizado em circuitos de iluminação é de 10 AULA 3 Gabarito Questão 1 Solução O primeiro passo é a determinação da área de cada cômodo da planta do exercício o aluno deve levar em conta que não se devem descontar espaços ocu pados com elementos estruturais como pilares ou mesmo bancadas em banheiros e cozinhas Assim chagamse aos valores abaixo Número Cômodo Área m2 1 Varanda 14 x 40 560 2 Sala 53 x 28 19 x 10 1674 3 Cozinha 19 x 375 712 4 Banheiro 19 x 275 522 5 Quarto 35 x 41 1435 6 Varanda 20 x 15 300 7 Banheiro 18 x 26 468 8 Quarto 35 x 26 195 x 16 1222 9 Varanda 20 x 10 200 Assim podese determinar a carga de iluminação de acordo com os parâme tros a serem analisados P á g i n a 83 Número Cômodo Área m2 Composição Carga Final 1 Varanda 560 Inferior a 6 m2 100 VA 2 Sala 1674 6 m2 4 m2 4 m2 274 m2 100 60 60 220 VA 3 Cozinha 712 6 m2 112 m2 100 100 VA 4 Banheiro 522 Inferior a 6 m2 100 VA 5 Quarto 1435 6 m2 4 m2 4 m2 035 m2 100 60 60 220 VA 6 Varanda 300 Inferior a 6 m2 100 VA 7 Banheiro 468 Inferior a 6 m2 100 VA 8 Quarto 1222 6 m2 4 m2 222 m2 100 60 160 VA 9 Varanda 200 Inferior a 6 m2 100 Questão 2 Solução Abaixo seguem os detalhamentos Página 84 100 W 100 W 40 W 60 W 2 x 110 W 40 W 7 60 W 100 W 2 x 110 W 160 W 100 W 18 P á g i n a 85 Questão 3 Solução A adoção de simbologias em projetos de instalações elétricas assim como nos demais projetos de engenharia permite uma maior padronização dos desenhos facilitando sua execução e reduzindo erros de execução que podem acarretar em aumento de custos Permite ainda que um mesmo projeto seja lido e executado por qualquer profissional devidamente habilitado Questão 4 Solução As cargas de iluminação para edificações residências são definidas com base na área edificada interna de cada cômodo lembrandose que a norma não faz refe rência da potência ou tipo de lâmpada a se utilizar e sim a carga de iluminação que deve ser disposta em pontos fixos nos tetos e em alguns lugares na parede através de arandelas Questão 5 Solução No caso de área externa ou ambientes diferentes das residenciais a norma brasileira faz referência sobre uma taxa de carga por área média mas não faz ne nhuma referência direta esperase nestes casos que o profissional tenha sensibili dade e conhecimento técnico para a distribuição dos pontos e cargas de modo a atenderem as exigências do local Questão 6 Solução F A NBR 5410 faz referência a parâmetros e exigências para projetos de ins talações elétricas de baixa e média tensão A norma faz referência somente a instalações de baixa tensão V A carga de iluminação dimensionada com base na área do cômodo refe rese unicamente a potência adotada em um ponto de utilização e não aos tipos e potência das lâmpadas a serem utilizadas P á g i n a 86 F As mudanças que incorreram as simbologias nas ultimas revisões das normas técnicas de instalações elétricas inviabilizaram o uso de projetos feitos ante riormente cancelandoos Alterações de simbologias não cancelam ou inviabilizam o uso de projetos an teriores os mesmos continuam validos F A menor carga de iluminação que pode incorrer em um ambiente interno é de 80 VA A menor carga utilizada para dimensionamento é de 100 VA V O fator de potência utilizado em circuitos de iluminação é de 10 Introdução Luminotécnica Aula 4 APRESENTAÇÃO DA AULA Agora que você já sabe dimensionar a carga de iluminação de cada cômodo deve estar se perguntando qual a referência desse valor com as lâmpadas que se rão utilizadas e sua influência no conforto do usuário Nesta aula veremos uma serie de conceitos que reunidos definem a Luminotécnica OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender a importância da definição de conceitos luminotécnicos a projetos de instalações elétricas Conhecer os tipos de lâmpadas existentes suas características e propriedades de utilização Proceder cálculos luminotécnico de edificações P á g i n a 88 4 INTRODUÇÃO LUMINOTÉCNICA A luz artificial é considerada um dos grandes avanços da civi lização que proporcionou uma sequência de avanços Conforme vimos no início de nossos estudos a ci dade de Campos dos Goytacazes foi uma das primeiras no Brasil a receber energia elétrica e por consequência ilu minação O desenvolvimento da ilumina ção artificial é associado a Thomas Edi son que criou a primeira lâmpada de uso residencial que consistia em um fio de linha carbonizado em um cadinho hermeticamente fechado produzindo uma luz amarelada e fraca se asseme lhando a uma vela O rendimento desta lâmpada era de 141 lumens por watt Entretanto Edison não foi o primeiro a desenvolver uma fonte de iluminação artificial no final do século XIX já existia um sistema de iluminação pública que era composto por dois eletrodos de carvão muito próximos por onde passava uma forte descarga elétrica mas esse tipo de iluminação era muito forte o que inviabilizava seu uso em residências e deixavao restrito a iluminação pública e em grandes locais É por esse motivo que é atribuída e Edison a invenção da lâmpada como conhecemos hoje e para uso em residências As lâmpadas passaram por um processo de evolução que foi desde a meto dologia produtiva ao tipo de iluminação gerada apesar de manter sua função Essa evolução devese ao fato da necessidade de aumento da eficiência energética atra vés do uso de sistemas mais eficientes que apresenta amparo em dois eixos princi pais Aumento dos custos da energia elétrica A maioria dos países do mundo viuse de cara com aumento dos custos de produção e transporte de energia elétri Figura 41 Thomas Edison Figura 4 Thomas Edison Thomas Edison 18471931 foi um dos maiores inventores da humani dade Nasceu nos Estados Unidos e sua maior invenção foi da lâmpada elétrica Chegou a registrar um total de 1033 patentes É de sua autoria a frase Um gênio se faz com um por cento de inspiração e noventa e no ve de esforço Fonte EBIOGRAFIA 2017 P á g i n a 89 ca além das perdas do sistema Países como Brasil que tem sua matriz hidroelétrica tem um custo relativamente variado dependendo do regime de chuvas Necessidade de adequação a normas ambientais Alguns produtos utili zados nos processos de produção antigos são prejudiciais ao meio ambiente o que forcou o desenvolvimento e adoção de novas tecnologias O Brasil não ficou para trás as lâmpadas incandescentes que são constituí das de um tubo de vidro e um filamento de tungstênio por onde passa a corrente elétrica aquecendo os átomos que o compõem e gerando a luminosidade amarelo foram proibidas de produção pela portaria Nº 1007 de 31 de dezembro de 2012 que em detrimento da eficiência energética aboliu esse tipo de lâmpadas do mercado brasileiro Segundo Creder 2016 a luz é uma modalidade da energia radiante verificada pela sensação visual de claridade A faixa de radiações das ondas eletromagnéticas detectada pelo olho humano e situa entre 380 nm e 780 nm 1 nanometro 10 9 m O espectro eletromagnético visível está limitado em um dos extremos pelas radiações infravermelhas de maior comprimento de onda e no outro pelas radia ções ultravioletas de menor comprimento de onda as suas características podem ser observadas no Quadro 1 P á g i n a 90 Quadro 1 Características das radiações Radiações infravermelhas Radiações ultravioletas São invisíveis ao olho huma no com seu comprimento de onda entre 760 nm a 10000 nm Forte efeito calorífico Produzidas geralmente atra vés de resistores aquecidos ou por lâmpadas incandes centes especiais lâmpadas infravermelhas Utilizados no tratamento de luxuações ativamento da cir culação na indústria na se cagem de tintas e lacas e ou tros fins Elevada ação química Excitação da fluorescência de diversas substâncias Subdividemse em UVA Ultravioleta próximo ou luz negra 315 a 400 nm UVB Ultravioleta intermediário 280 a 315 nm e UVC Ultravioleta remoto ou germicida 100 a 280 nm Utilizados na indústria bancos identi ficação e verificação de papel moeda e na medicina pigmentação da pele e outros além de outros efeitos Fonte CREDER 2016 41 Conceitos fundamentais Você deve logo imaginar que já sabe ou já conhece os conceitos necessários visto que na Aula 02 vimos vários mas aqui iremos tratar de conceitos relacionados a Luminotécnica que por vezes não vemos em outras disciplinas do curso então nada de cansaço e vamos em frente 411 Fluxo luminoso Φ O fluxo luminoso Φ é definido como sendo a potência de radiação total emitida por uma determinada fonte de luz pode ser definido também como a potên cia de energia luminosa de uma fonte percebida ao olho O lúmen nome muito utili zado aqui é definido como um fluxo luminoso gerado em um ângulo sólido sendo igual a 1 candela P á g i n a 91 Cada lâmpada de acordo com seu tipo e potência apresen ta um fluxo luminoso específico Lâmpada incandescente de 100 W 1000 lm Lâmpada LED branca de 15 W 1500 lm Lâmpada fluorescente de 40 W 1700 a 3250 lm Agora é a sua vez pesquise os valores para os demais tipos de lâmpadas 412 Eficiência luminosa A eficiência luminosa é a relação entre o fluxo luminoso lm e a potência elé trica de uma lâmpada W sendo fornecida por lmW Ex 01 Calcule a eficiência luminosa das lâmpadas descritas a seguir lâmpada incandescente de 100 W 1000 lm lâmpada de LED branca de 15 W 1500 lm lâmpada fluorescente de 40 W 1700 a 3250 lm lâmpada vapor de mercúrio 250 W 12700 lm lâmpada multivapor metálico de 250 W 17000 lm Resolução lâmpada incandescente de 100 W 10 lmW lâmpada de LED branca de 15 W 100 lmW lâmpada fluorescente de 40 W 425 lmW a 815 lmW lâmpada vapor de mercúrio de 250 W 50 lmW lâmpada multivapor metálico de 250 W 68 lmW 413 Intensidade luminosa cd É definido como a potência da radiação luminosa em uma direção Intensida de luminosa é uma grandeza de base do sistema internacional utilizada para ilumi nação sua unidade é a candela cd P á g i n a 92 Faça uma leitura complementar sobre curva de distribuição lumino sa para um melhor entendimento da candela cd uma das principais unidades utilizadas na Luminotécnica 414 Iluminância ou iluminamento A iluminância é relacionada com o fluxo luminoso incidente em uma superfície e a superfície sobre a qual este incide ou seja pode ser definido como uma densi dade do fluxo luminoso em uma superfície sobre a qual este incide A unidade utilizada é o LUX definido como o iluminamento de uma área de 1 m2 que recebe uma fonte puntiforme a uma distância de 1 m na direção normal um fluxo luminoso de 1 lúmen uniformemente distribuído Assim definese a iluminância lux como sendo a iluminância de uma superfí cie de área uniformemente distribuído conforme observase abaixo 13 𝑬 𝚽 𝑺 𝒍ú𝒎𝒆𝒎 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 𝒒𝒖𝒂𝒅𝒓𝒂𝒅𝒐 𝒍𝒖𝒙 Observe exemplos de Iluminância Dia ensolarado de verão em local aberto 100000 lux Dia encoberto de verão 20000 lux Dia escuro de inverno 3000 lux 415 Luminância O conceito de luminância é famoso devido ao grau de subjetividade em que imprime na luminotécnica É através da luminância que uma pessoa consegue ob servar Já chegou a ser conhecido como brilhança fazendo referência ao brilho A diferença é que a luminância é uma excitação visual enquanto que o brilho é a res P á g i n a 93 posta visual a luminância é palpável e quantitativa enquanto o brilho é sensitivo e abstrato 416 Indice de reprodução de cor IRC A ideia do Índice de Reprodução de Cor IRC é de que seja um valor percen tual médio relativo a uma sensação de reprodução de cor baseandose em cores padrões Assim determinouse um índice de reprodução de cores com oito padrões com diferentes iluminantes O valor do IRC varia de 0 a 100 de acordo com o tipo de lâmpada que pode ser associada conforme observado na Tabela 5 Tabela 10 Valor de IRC para diferentes tipos de lâmpadas Lâmpada IRC Incandescente 100 LED 80 Fluorescente 60 Vapor de mercúrio 55 Vapor metálico 70 Vapor de sódio AP 30 Vapor de sódio BP 0 42 Tipos de lâmpadas Agora que já sabemos vários conceitos fundamentais relativos à Luminotécni ca podemos continuar nossos estudos para os principais tipos de lâmpadas utiliza das e suas características para possibilitar sua especificação em projeto 421 Lâmpadas de LED O LED é um componente eletrônico semicondutor ou seja um diodo emissor de luz LED Light emitter diode mesma tecnologia utilizada nos chips dos com putadores que tem a propriedade de transformar energia elétrica em luz Tal trans formação é diferente da encontrada nas lâmpadas convencionais que utilizam fila mentos metálicos radiação ultravioleta e descarga de gases dentre outras Nos LEDs a transformação de energia elétrica em luz é feita na matéria sendo por isso chamada de Estado sólido Solid State O LED é um componente do tipo bipolar ou seja tem um terminal chamado anodo e outro chamado catodo Dependendo de P á g i n a 94 como for polarizado permite ou não a passagem de corrente elétrica e consequen temente a geração ou não de luz A luz emitida pelos LEDs é fria devido a não presença de infravermelho no feixe luminoso Entretando os LEDs liberam a potência dissipada em forma de calor e este é um fator que deve ser levado em consideração quando do projeto de um dispositivo com LEDs pois a não observância deste fato poderá levar o LED a uma degradação acentuada do seu fluxo luminoso bem como redução da sua vida útil As lâmpadas LED necessitam de uma menor quantidade de potência para ge rar o mesmo fluxo luminoso de uma lâmpada incandescente e não utiliza reator Assim podemos falar que as lâmpadas LED têm como vantagens Qualidade de luz visivelmente confortável Baixa geração de calor Não emite raios ultravioleta e infravermelho Possibilidade de troca de lâmpada incandescente por LED pois as bases das lâmpadas são do mesmo tamanho Economia de até 80 em comparação com as lâmpadas incandescentes Maior durabilidade em comparação com outras lâmpadas Fácil descarte e reciclagem por não conter chumbo ou mercúrio Preste atenção em lâmpadas ao ar livre são empregados vidros duros ou vidrosborossilicatos que resistem ao choque tér mico Você já pode pesquisar mais sobre este assunto A Fig 41 mostra um exemplo de lâmpadas LED de alta potência P á g i n a 95 Figura 41 Exemplo de Lâmpada LED Fonte CASA E CONSTRUÇÃO 2017 422 Lâmpadas halógenicas As lâmpadas halogênicas são um tipo de incandescentes onde adicionase in ternamente um bulbo com elementos halógenos e com o iodo ou bromo Dentro do bulbo acontece o chamado ciclo do iodo ou do bromo Tem uma maior eficiência luminosa pois o filamento trabalha com temperaturas mais elevadas além de apre sentarem grande potência mais duráveis Entretanto são mais caras que as incan descentes normais Alguns cuidados devem ser levados em conta como não tocar o bulbo se necessitar limpar façao com álcool e pano instalar a lâmpada na posição na qual foi projetada e verificar a correta ventilação das bases e soquetes pois tem peraturas elevadas poderão danificálos e romper a selagem na entrada dos lides A Fig 42 mostra um exemplo das lâmpadas halogênicas Figura 42 Exemplo de lâmpadas halogênicas a normal b em palito Fonte CREDER 2016 P á g i n a 96 423 Lâmpadas halógenicas dicróicas As lâmpadas dicroicas Fig 43 são um subtipo das lâmpadas halógeneas com a presença de um bulbo de quartzo no centro de um refletor com espelho multi facetado onde sua base é de dois pinos São mais frias pois transmitem cerca de 65 da radiação infravermelha para a parte superior da lâmpada sua luminosidade é maior e intensa além de apresentar mais brilho São muito utilizadas para fins de corativos Figura 43 Exemplo de lâmpadas halogênica dicroicas Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 424 Lâmpadas fluorescentes A lâmpada fluorescente é um tipo de lâmpada de descarga pois o fluxo lu minoso incorre devido a passagem de corrente elétrica em um meio de gás Segundo Creder 2016 as lâmpadas fluorescentes tubulares consistem de um bulbo cilíndrico de vidro tendo em suas extremidades eletrodos metálicos de tungstênio recobertos de óxidos que aumentam seu poder emissor por onde circula a corrente elétrica Em seu interior existe vapor de mercúrio ou argônio a baixa pres são e as paredes internas do tubo são pintadas com materiais fluorescentes conhe cidos por cristais de fósforo phósphor complexo de cálcio bário zinco etc con forme tipo e fabricante contendo microcristais de fósforo Nas lâmpadas fluorescentes chamadas de partida lenta existe a figura de dois elementos básicos que são o starter e o reator O starter é um dispositivo constituí do de um pequeno tubo de vidro dentro do qual são colocados dois eletrodos imer sos em gás inerte responsável pela formação inicial do arco que permitirá estabele cer um contato direto entre os referidos eletrodos e destinase a provocar um pulso de tensão a fim de deflagrar a ignição da lâmpada MOREIRA 1987 P á g i n a 97 Já os reatores segundo MOREIRA 1987 podem ser divididos em o eletro magnético que consiste essencialmente de uma bobina com núcleo de ferro ligada em série com a alimentação da lâmpada o qual tem por finalidade provocar um au mento da tensão durante a ignição e uma redução na intensidade da corrente duran te o funcionamento da lâmpada e o reator eletrônico que tem a mesma função do reator eletromagnético e consiste basicamente de um circuito de retificação e um inversor oscilante oscilador de 16 a 50 kHz Segundo especialistas o reator eletromagnético apresenta menor ruído menor aquecimento e menores níveis de interferência eletromagnética além de me nor consumo de energia elétrica Aprofunde seus conhecimentos sobre os tipos de reatores suas vantagens e desvantagens de uso O mercado nacional dispõe de uma grande variedade de lâmpadas fluores centes que vão desde as tubulares compactas ou de formatos circulares onde a escolha de qual tipo utilizar depende de fatores de projeto e preferência do projetista além disso buscar informações com os fabricantes fazse extremante necessário P á g i n a 98 Ex 02 Descreva os principais tipos e características das lâmpadas fluores centes existentes no mercado brasileiro Resolução Lâmpadas fluores centes compactas integradas Foram desenvolvidas visando obter grande economia de energia através de sua instalação em lugar das incandescentes comuns São lâmpadas mais eficientes pois economizam até 80 de ener gia em relação às lâmpadas incandescentes vida longa 10000 h ótimo índice de reprodução de cores 80 e adaptável a base comum E27 com potências que variam de 9 a 23 W Exemplos PL Eletronic da Philips Dulux da Osram Lâmpadas fluores centes compactas não integradas São lâmpadas de 2 pinos constituídas por um grupo de pequenos tubos revestidos de pó fluorescente interligados de modo a formar uma lâmpada singleended com dimensões muito compactas e reator eletromagnético acoplado O revestimento das lâmpadas é feito com fósforos tricomáticos e apresentam um IRC de 82 o que é considerado muito bom São lâmpadas ideais para serem utiliza das de forma embutida montadas em downlighters luminárias de mesa arandelas e luminárias de pedestais São bastante utiliza das em iluminação comercial e ambientes residenciais Lâmpadas fluores centes tubulares São as tradicionais lâmpadas fluorescentes de comprimentos di versos que variam entre aproximadamente 400 mm 600 mm 1200 mm e 2400 mm cuja potência varia de 15 a 110 W tonalidades de cor distintas e em dois diâmetros 26 mm e 335mm para opera ção em partida rápida convencional ou eletrônica As lâmpadas fluorescentes da Série 80 apresentam IRC igual a 85 possibilitan do muito boa reprodução de cores sendo muito utilizadas em ilu minação de grandes áreas como escritórios bancos lojas esco las hospitais hotéis supermercados etc Sistema fluorescente circular São compostos de uma lâmpada fluorescente circular e um adap tador para soquetes comuns também podendo substituir direta mente as lâmpadas incadescentes em cozinhas áreas de serviço garagens etc A Fig 44 mostra alguns exemplos das lâmpadas fluorescentes Figura 44 Principais tipos de lâmpadas fluorescentes existentes no mercado brasileiro Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 P á g i n a 99 425 Lâmpadas a vapor de mercúrio As lâmpadas de vapor de mercúrio constam de um tubo de descarga feito de quartzo para suportar elevadas temperaturas tendo em cada extremidade um eletrodo principal de tungstênio recoberto com material emissor de elétrons LUZ 2008 Seu IRC é de 45 a eficiência luminosa varia entre 45 a 55 lmW e a vida va ria em torno das 18000 horas sendo encontradas em vias públicas fábricas par ques praças estacionamentos etc Na Fig 45 pode ser observada um exemplo desta lâmpada LUZ 2008 Figura 45 Exemplo de lâmpada de vapor de mercúrio Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 426 Lâmpadas a vapor de sódio Produzem uma luz monocromática amarela sem ofuscamento e são apre sentadas como a melhor solução para iluminação em locais onde existe névoa ou bruma CREDER 2016 As lâmpadas a vapor de sódio a alta pressão têm um tubo de descarga de óxido de alumínio sinterizado encapsulado por um bulbo oval de vidro O tubo de descarga é preenchido por uma amálgama de sódiomercúrio além de uma mistura gasosa de neônio e argônio utilizada para a partida As lâmpadas de sódio são pro duzidas para substituir as lâmpadas vapor de mercúrio diretamente nas potências P á g i n a 100 equivalentes devendose observar que as luminárias não devem causar um exces sivo aumento da tensão de arco LUZ 2008 Segundo Luz 2008 o IRC das lâmpadas a vapor de sódio é 23 a temperatu ra de cor é em torno de 2000 K e a vida varia em torno de 16000 horas necessi tando de reator e ignitor de boa qualidade para operação e ignição confiável não devendo ser utilizadas com circuitos capacitivos São usadas em estradas pontes viadutos túneis aeroportos etc A Fig 46 mostra outro tipo de lâmpada de vapor de sódio Figura 46 Representação esquemática da lâmpada de vapor de sódio Fonte SILK 2012 427 Outros tipos Existem ainda no mercado brasileiro diverso outro tipo de lâmpadas como multivapor metálico de luz negra e outras que podem ser utilizadas dependendo da sua aplicação e projeção luminotécnico A Tab 6 mostra a estimativa de vida útil dos principais tipos utilizados Caso você não conheça algum tipo e tenha curiosidade não hesite em pesquisar e se aprofundar Tabela 11 Estimativa de vida útil de lâmpadas Tipo Horas Incandescente 1000 Fluorescente 8000 Halógenea 1000 Vapor de Sódio 24000 Vapor de Mercúrio 10000 Halógeneo metálica 1000 P á g i n a 101 43 Tipos de luminárias As luminárias são os equipamentos que tem como função principal proteger as lâmpadas além de orientar direcionar e concentrar a luz emitida por elas redu zindo assim o ofuscamento melhorando seu efeito estático sob o ambiente Existe no mercado uma infinidade de tipos de luminárias que em alguns ca sos pode limitar o uso de algum tipo específico de lâmpada há ainda variações quanto ao espaço existente tipo de montagem Como existe uma infinidade tipos a sua padronização ou até mesmo classifi cação tornase complicada existe uma proposta pela Comission Internacionale de LEclairage CIE baseada na percentagem do fluxo luminoso total dirigido para cima ou para baixo de um plano horizontal de referência que pode ser observada na Tab 7 Tabela 12 Classificação de luminárias segundo CIE Classificação da luminária Fluxo luminoso em relação ao plano horizontal Para o teto Para o plano de trabalho Direta 0 10 90 100 Semidireta 10 40 60 90 Indireta 90 100 0 10 Semiindireta 60 90 10 40 Difusa 40 60 60 40 44 Cálculo luminotécnico Antes de se pensar em iniciar o cálculo luminotécnico devemos ter em mente quatro características básicas que são a quantidade de luz o equilíbrio da ilumina ção o ofuscamento e a reprodução de cor Todos esses critérios devem ser levados em conta com atenção pois o sucesso do projeto luminotécnico depende deles Pa ra início é necessário a determinação do tipo de lâmpada fluorescente incandes cente e outras que será utilizada e o método de luminária direta semidireta indire ta ou outra onde essa determinação passa pelo ambiente que será projetado co mercial residencial industrial ou outro aspectos decorativos e de ambientação Existem basicamente dois métodos para cálculo luminotécnico que são o de Lumens ou método do Fluxo Luminoso e o método Ponto por Ponto Neste curso iremos ado tar o método de Lumens ou método do fluxo luminoso pois é o mais utilizado para sistemas de iluminação P á g i n a 102 441 Método de lumens ou método do fluxo luminoso A previsão de pontos de luminária deve seguir alguns critérios de afastamen tos de acordo com o modo que ela vai ser instalada indireta direta ou outro tipo os principais critérios seguem na Tab 8 Tabela 13 Espaçamentos máximos entre aparelhos de luminárias por tipo Fonte GENERAL ELECTRIC SA 2017 A Tab 9 extraída da norma brasileira fornece faixa de valores para a ilumi nância para grupos de tarefas visuais para a escolha de qual faixa adotar devese atentar a três fatores básicos que são a idade do observador a velocidade e preci são exigidas na operação além da refletância da superfície P á g i n a 103 Tabela 14 Iluminância por classe de tarefas visuais Classe Iluminância lux Tipo de atividade A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples 20 30 50 Áreas públicas com arredores escuros 50 75 100 Orientação simples para per manência curta 100 150 200 Recintos não usados para trabalho contínuo depósitos 200 300 500 Tarefas com requisitos visuais limitados trabalho bruto de maquinaria auditórios B Iluminação geral para área de trabalho 500 750 1000 Tarefas com requisitos visuais normais trabalho médio de maquinaria e escritório 1000 1500 2000 Tarefas com requisitos espe ciais gravação manual ins peção indústria de roupas C Iluminação adicional para tare fas visuais difíceis 2000 3000 5000 Tarefas visuais exatas e pro longadas eletrônica de tama nho pequeno 5000 7500 10000 Tarefas visuais muito exatas montagem de microeletrônica 1000 15000 20000 Tarefas especiais muito espe ciais como cirurgias Fonte NBR 5413 1992 A Tab 10 fornece alguns pesos atribuídos para cada critério a ser seguido podendo chegar aos valores de iluminância definidos na Tab 9 P á g i n a 104 Tabela 15 Atributos para determinação de faixa de iluminância Características da tarefa e do observador Peso P 1 0 1 Idade dos ocupantes Inferior a 40 anos 40 a 55 anos Superior a 55 anos Velocidade e precisão Sem importância Importante Crítica Refletância do fundo da tarefa Superior a 70 30 a 70 Inferior a 30 Fonte NBR 5413 1992 Imagine uma industria onde os operaros tem em média menos que 40 anos P 1 onde a precisão é importante P 0 e o fundo onde se desenvolve a operação tem uma refletância de 30 a 70 P 0 somandose os valores parciais de P tem se Ptotal 1 Depois você deve prestar atenção na regra se o valor de P total for 2 ou 3 utilizase a faixa mais baixa de iluminância se for 2 ou 3 utilizase a mais alta e nos demais casos utilizase o valor médio Ex 03 Imagine uma industria que funciona ineterruptamente onde a seção de máquinas e ferramentas que necessita de pouca precisão mas a velocidade é importante onde os operarios tem menos que 40 anos e a refletância do fundo da tarefa é muito pequena menos que 30 detemine a faixa de iluminância Resolução Idade todos menores que 40 anos P 1 Velocidade e precisão importante P 0 Refletância do fundo menos que 30 P 1 Ptotal 0 Como a industria funciona ineterruotamente classe A e o uso é de trabalho bruto de maquinaria faixa de 200 300 500 lux sendo o valor de P igual a 0 utilizase o valor da faixa central que será 300 lux a resposta será então A300 lux O método utilizado consiste em determinar a quantidade de fluxo luminoso lumens necessário para determinado recinto baseado no tipo de atividade desen volvida cores das paredes e teto e do tipo de lâmpadaluminária escolhidos P á g i n a 105 Assim o início do uso do método passa pela formulação a seguir 14 𝚽 𝐄 𝐒 µ 𝐝 Onde Φ fluxo luminoso E iluminância ou nível de iluminamento em lux S área do recinto em m2 µ fator de utilização d fator ou coeficiente de depreciação O valor de iluminância será determinado utilizando o metodologia proposta nateriormente com auxilio da tabela da norma brasileira o valor de S é a área onde serão instaladas as luminarias O fator de utilização µ é sempre menor que 10 é a razão entre o fluxo utilizado e o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas É dependen te de três fatores que são a distribuição e da absorção de luz o tamanho do cômodo determinado através do índice do local e por último das cores do ambiente fator de reflexão O índice do local é determinado através da Tab 11 a seguir onde necessita se das dimensões do cômodo da altura do teto se a iluminação for indireta ou semi indireta e a distância do foco luminoso ao chão P á g i n a 106 Tabela 16 Determinação do índice do local P á g i n a 107 Tabela 17 Determinação do índice do local conclusão Encontrado o índice do local para obtermos o coeficiente de utilização entramos na Tab 12 proposta pela General Eletric com o tipo de luminária que for escolhido e com o índice do local O fator de depresiação tambem pode ser encontrado na mesma tabela sabendo que este parametro representa a dimuição do fluxo luminoso ao longo do tempo de uso da lâmpada P á g i n a 108 Tabela 18 Coeficientes de utilização Aparelhos General Electric P á g i n a 109 Tabela 19 Coeficientes de utilização Aparelhos General Electric conclusão Fonte GENERAL ELECTRIC SA 2017 A Tab 12 mostra alguns tipos de luminarias você pode consultar os livros e catalogos para encontrar outros tipos O fator de reflexão varia conforme as cores Para efeito de cálculo luminotéc nico utilizase os valores propostos na Tab 13 P á g i n a 110 Tabela 20 Fatores de reflexão por ambiente de cor Teto branco 75 Teto claro 50 Parede branca 50 Parede clara 30 Parede medianamente clara 10 Assim conhecendo o fluxo luminoso total conseguimos determinar o número de lâmpadas com a equação a seguir 15 𝒏 𝚽 𝛗 Onde n número de lâmpadas Φ fluxo luminoso em lumens φ fluxo luminoso de cada lâmpada lm O fluxo luminoso de alguns tipos de lâmpadas está descrito na Tab 14 a se guir assim como outras propriedades Tabela 21 Propriedades de lâmpadas Lâmpada Potência W Fluxo luminoso lm Eficiência lmW LED branca 15 1500 100 LED amarela 12 1080 90 Fluorescente 40 3000 750 Multivapores metálicos 2000 190000 950 Equivale a uma potência de 90 W da lâmpada incandescente Equivale a uma potência de 75 W da lâmpada incandescente Ex 04 Projetar a iluminação de uma sala de escritório de trabalho comum com 14 m de comprimento por 9 m de largura e 310 m de pé direito O teto e as paredes são pintados de cor clara Considere a refletância do ambiente em 50 Resolução Na resolução deste problema várias variáveis deverão ser deter minadas pelo usuário e devese seguir uma marcha de cálculo que segue P á g i n a 111 Índice de iluminamento a Aplicação da Tab 9 para determinação do índice para acharmos a faixa que se enquadra devemos supor o seguinte Idade dos ocupantes inferior a 40 anos P 1 escritório com público no vo Velocidade e precisão P 1 sem importância Refletância do fundo da tarefa P 0 30 a 70 Assim o P total será de P 1 1 0 2 utilizase a faixa mais baixa Como a iluminação é de ambiente de trabalho usaremos a classe B mais baixa ou seja igual a 500 lux b Luminárias Há diversas opções Podemos escolher aparelhos como a luminária comercial número 21 com quatro lâmpadas fluorescentes de 40W Esta definição é importante para encontramos os parâmetros a seguir nas tabelas apropriadas c Área do ambiente S 14 9 126 m2 d Fator de depreciação d d 070 e Índice do local Com a largura a 9 m e comprimento b 14 m e distância do aparelho ao chão h 310 m pois tratase de aparelho de luz direta obtemos como índice do local D Tab 11 f Coeficiente de utilização u Sabendo o valor de fator de reflexão Tab 13 de 50 para tetos e 30 para paredes entrase na Tab 12 no tipo de luminária utilizada e encontrase o valor de coeficiente de utilização que neste caso será de 039 g Fluxo luminoso Assim podese calcular o fluxo luminoso P á g i n a 112 Φ 500 126 039 070 23076923 h Fluxo luminoso do aparelho Como adotase 4 lâmpadas fluorescentes consultando a Tab 14 de 3000 lm cada lâmpada num total de 12000 lm i Número de luminárias 𝑛 23076923 12000 1923 20 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑎𝑠 Resumo Nesta aula abordamos A importância da determinação adequada do número de luminárias seus tipos e características e como influenciam no conforto do ambi ente Os principais tipos de lâmpadas existentes suas características ge rais de uso Algumas grandezas ligadas a luminotécnica e analogias com a Enge nharia Civil Principais metodologias do cálculo luminotécnico aplicadas manuais e usos em projetos de instalações elétricas Complementar Caro discente sabemos que está aula teve uma grande den sidade de informações mas mesmo assim vale a pena reco mendar um aprofundamento do tema existem manuais que podem ser esclarecedores sobre Luminotécnica como os da Philips e Osram Busqueos e mãos à obra Este tema é muito abordado no curso de arquitetura e urbanismo é o conhecimen to por parte do Engenheiro Civil pode ser um diferencial pense nisso Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 GILBERTO JOSÉ CORRÊA DA COSTA Iluminação econômica Cálculo e avali ação EDIPUCRS 1998 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 SILK Lâmpada vapor de sódio Disponível em httpdrsilkblogspotcombr201211vbehaviorurldefaultvmlohtml Acesso em 10 set 2018 VINÍCIUS DE ARAÚJO MOREIRA Iluminação e Fotometria teoria e aplicação São Paulo Edgard Blucher Ltda 1987 AULA 4 Exercícios 1 O Brasil passou por diversas mudanças relativas ao uso e comercialização de lâmpadas saímos das populares lâmpadas incandescentes até a disseminação das lâmpadas fluorescentes Explique esse contexto 2 As lâmpadas de LED têm se tornado cada dia mais utilizadas nos lares brasileiros principalmente após a proibição do uso de lâmpadas incandescentes e nos consecutivos aumentos do custo da energia elétrica sendo assim descreva van tagens e desvantagens do uso desse tipo de lâmpada 3 Defina fluxo luminoso intensidade luminosa e iluminância 4 Durante muitos anos as lâmpadas incandescentes foram de larga forma as mais utilizadas no Brasil porém as lâmpadas halogênicas tornaramse bastante di fundidas hoje pelo país Explique as principais diferenças entre as duas vistas sua semelhança visual em alguns casos 5 Suponha que você como engenheiro trabalhe na prefeitura de uma cidade e foi indagado sobre qual tipo de lâmpada usaria na rede pública Qual resposta vo cê daria e com a respectiva justificativa 6 Após a definição do tipo de lâmpada outro aspecto inerente aos projetos luminotécnico são as luminárias que podem ser subdivididas em diretas indiretas e outros tipos Qual a importância dessa definição em termos de projeto 7 Você adquiriu um escritório para a instalação de seu escritório de engenha ria entretanto o mesmo não possui luminárias instaladas Determine o número de luminárias para sua sala de escritório de trabalho comum com 8 m de comprimento por 5 m de largura e 290 m de pédireito O teto e as paredes são pintados de cor clara Considere a refletância do ambiente em 20 P á g i n a 117 8 Determine o número de luminárias para um auditório de um asilo com 10 m de comprimento por 20 m de largura e 400 m de pé direito O teto e as paredes são pintados de cor branca Considere a refletância do ambiente em 20 9 Determine o número de luminárias para uma sala de cirurgia de um hospi tal com 6 m de comprimento por 6 m de largura e 300 m de pé direito O teto e as paredes são pintados de cor branca Considere a refletância do ambiente em 50 Sabese que serão utilizadas luminárias comerciais indireta onde cada uma tem uma lâmpada do tipo multivapores de 2000 W 10 A luminotécnica é extremamente importante em projetos elétricos e a sua ausência que em várias vezes incorre pode ocasionar em deficiências no projeto Explique o motivo desta inconsistência AULA 4 Gabarito Questão 1 A legislação brasileira avançou significativamente na comercialização de lâm padas proibindo a fabricação e comercialização das famosas incandescentes A mu dança atende a cronograma estabelecido pelo governo em portaria no ano de 2010 que fixou índices mínimos de eficiência luminosa para fabricação importação e comercializa ção das lâmpadas incandescentes de uso geral em território brasileiro Questões ambi entais e de eficiência foram decisivas e outros países pelo mundo já haviam proibido o uso desses tipos de lâmpadas Questão 2 LED sigla de Light Emitting Diode ou Diodo Emissor de Luz é um chip ou componente eletrônico semicondutor que quando energizado emite luz visível Como acontece com toda nova tecnologia seu custo de investimento ainda é alto então é preciso avaliar com cuidado a equação custobenefício para tomar a decisão mais acertada na escolha das lâmpadas dos espaços que vamos iluminar e é claro sem deixar de lado a qualidade e o conforto adequado para as pessoas na execução de suas tarefas São vantagens das LED Eficiência as lâmpadas de LED emitem muito mais luz utilizando muito me nos energia watt podendo substituir lâmpadas halógenas ou dicróicas e até mes mo as também econômicas lâmpadas fluorescentes Por exemplo Podese substi tuir uma lâmpada fluorescente compacta de 15 w por uma lâmpada de LED de ape nas 7w sem perder a eficiência da iluminação Durabilidade a vida útil de uma lâmpada de LED pode alcançar até 50000 horas além disso sofre pouca alteração de brilho ao longo do uso Se ligada ao longo de 8 horas diárias pode durar até 17 anos Resistência diferente das demais lâmpadas que utilizam filamentos metáli cos descarga de gases radiação de raios ultravioletas e vidro nas lâmpadas de LED a tecnologia utilizada permite uma lâmpada mais robusta e resistente a impac tos vibrações variações de temperatura P á g i n a 119 Não emitem calor como não possuem raios infravermelhos a quantidade de calor emitida é mínima o que evita o aquecimento dos ambientes com isso diminui o uso do ar condicionado gerando economia de energia O aluno pode citar outras inúmeras vantagens Questão 3 O fluxo luminoso Φ é definido como sendo a potência de radiação total emi tida por uma determinada fonte de luz pode ser definido também como a potência de energia luminosa de uma fonte percebida ao olho Intensidade luminosa é defini da como a potência da radiação luminosa em uma direção Intensidade luminosa é uma grandeza de base do sistema internacional utilizada para iluminação sua uni dade é a candela cd Já o conceito de luminância é uma excitação visual enquanto que o brilho é a resposta visual a luminância é palpável e quantitativa enquanto o brilho é sensitivo e abstrato Questão 4 Ambas as lâmpadas apresentam em alguns casos semelhanças visuais de configuração entretanto a principal diferença associada se dá no mecanismo de emissão da luz as incandescentes têm em seu interior um filamento de tungstênio espiralado onde a incandescência acontece pela passagem de corrente o chamado efeito Joule Já nas de halogénio adicionase internamente um bulbo com elemen tos halógenos e com o iodo ou bromo Dentro do bulbo acontece o chamado ciclo do iodo ou do bromo Tem uma maior eficiência luminosa pois o filamento trabalha com temperaturas mais elevadas além de apresentarem grande potência mais du ráveis Entretanto são mais caras que as incandescentes normais Questão 5 Usaria a lâmpada de vapor de mercúrio pois seu IRC é de 45 a eficiência luminosa varia entre 45 a 55 lmW extremamente importante para uso em vias pú blicas e a vida varia em torno das 18000 horas sendo assim a relação custo bene fício adequada a tal aplicação P á g i n a 120 Questão 6 Quando pensamos em uma luminária a ser utilizada no projeto devese en tender como a iluminação deve ser feita qual o pé direito da edificação e grau de emissão que se espera se o pé direito for muito alto a luminária direta por exemplo pode dar uma incidência luminosa pequena e prejudicar determinado tipo de ocupa ção Além disso o espaçamento estre as luminárias é outro importante fator que de ve ser levado em conta pois tem referência com a classificação e tipo que será ado tado Questão 7 Na resolução deste problema várias variáveis deverão ser determinadas pelo usuário e devese seguir uma marcha de cálculo que segue a Índice de iluminamento Aplicação da Tab 9 para determinação do índice para acharmos a faixa que se enquadra devemos supor o seguinte Idade dos ocupantes inferior a 40 anos P 1 escritório com público no vo Velocidade e precisão P 1 sem importância Refletância do fundo da tarefa P 1 20 Assim o P total será de P 1 1 1 1 utilizase a faixa média Como a iluminação é de ambiente de trabalho usaremos a classe B mais baixa ou seja igual a 750 lux b Luminárias Há diversas opções Podemos escolher aparelhos como a luminária comercial número 12 com duas lâmpadas fluorescentes de 40 W Esta definição é importante para encontramos os parâmetros a seguir nas tabelas apropriadas c Área do ambiente S 8 5 40 m2 d Fator de depreciação d d 070 e Índice do local P á g i n a 121 Com a largura a 5 m e comprimento b 8 m e distância do aparelho ao chão h 290 m pois tratase de aparelho de luz direta obtemos como índice do local F Tab 11 f Coeficiente de utilização u Sabendo o valor de fator de reflexão Tab 13 de 50 para tetos e 30 para paredes entrase na Tab 12 no tipo de luminária utilizada e encontrase o valor de coeficiente de utilização que neste caso será de 042 g Fluxo luminoso Assim podese calcular o fluxo luminoso Φ 750 40 042 070 30000 0294 10204081 h Fluxo luminoso do aparelho Como adotase 2 lâmpadas fluorescentes consultando a Tab 14 de 3000 lm cada lâmpada num total de 6000 lm i Número de luminárias 𝑛 10204081 6000 1700 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑎𝑠 Questão 8 Na resolução deste problema várias variáveis deverão ser determinadas pelo usuário e devese seguir uma marcha de cálculo que segue a Índice de iluminamento Aplicação da Tab 9 para determinação do índice para acharmos a faixa que se enquadra devemos supor o seguinte Idade dos ocupantes superior a 55 anos P 1 asilo Velocidade e precisão P 1 sem importância Refletância do fundo da tarefa P 1 abaixo de 30 Assim o P total será de P 1 1 1 1 utilizase a faixa média Como a iluminação é de ambiente de trabalho usaremos a classe A mais baixa ou seja igual a 300 lux P á g i n a 122 b Luminárias Há diversas opções Podemos escolher aparelhos como a luminária de embu tir número 13 com cinco lâmpadas fluorescentes de 40 W Esta definição é importan te para encontramos os parâmetros a seguir nas tabelas apropriadas c Área do ambiente S 10 20 200 m2 d Fator de depreciação d d 070 e Índice do local Com a largura a 10 m e comprimento b 20 m e distância do aparelho ao chão h 400 m pois tratase de aparelho de luz direta obtemos como índice do local E Tab 11 f Coeficiente de utilização u Sabendo o valor de fator de reflexão Tab 13 de 75 para tetos e 50 para paredes entrase na Tab 12 no tipo de luminária utilizada e encontrase o valor de coeficiente de utilização que neste caso será de 046 g Fluxo luminoso Assim podese calcular o fluxo luminoso Φ 300 200 046 070 60000 0322 18633540 h Fluxo luminoso do aparelho Como adotase 5 lâmpadas fluorescentes consultando a Tab 14 de 3000 lm cada lâmpada num total de 15000 lm i Número de luminárias 𝑛 18633540 15000 1242 13 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑎𝑠 P á g i n a 123 Questão 9 Na resolução deste problema várias variáveis deverão ser determinadas pelo usuário e devese seguir uma marcha de cálculo que segue j Índice de iluminamento Aplicação da Tab 9 para determinação do índice para acharmos a faixa que se enquadra devemos supor o seguinte Idade dos ocupantes até 40 anos P 1 Velocidade e precisão P 1 sem importância Refletância do fundo da tarefa P 0 30 a 70 Assim o P total será de P 1 1 0 2 utilizase a faixa média Como a iluminação é de ambiente de trabalho usaremos a classe C mais baixa ou seja igual a 1000 lux k Luminárias Nesta questão já foi proposta a luminária indireta com uma lâmpada cada Se rá utilizada a luminária do tipo 10 l Área do ambiente S 6 6 36 m2 m Fator de depreciação d d 075 n Índice do local Com a largura a 6 m e comprimento b 6 m e pé direito de h 300 m te mos o tipo E Tab 11 o Coeficiente de utilização u Sabendo o valor de fator de reflexão Tab 13 de 75 para tetos e 50 para paredes entrase na Tab 12 no tipo de luminária utilizada e encontrase o valor de coeficiente de utilização que neste caso será de 056 P á g i n a 124 p Fluxo luminoso Assim podese calcular o fluxo luminoso Φ 1000 36 056 075 36000 042 8571428 q Fluxo luminoso do aparelho Como adotase 1 lâmpadas multivapores consultando a Tab 14 de 190000 lm cada lâmpada num total de 190000 lm r Número de luminárias 𝑛 8571428 190000 045 1 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑎 Como neste caso como a sala não é de grande porte e o dimensionamento deu apenas uma luminária e tratandose do ambiente de risco admitese a adoção de outro tipo de lâmpada que acarretaria em mais luminárias ou colocação de mais luminárias mesmo o cálculo sendo de uma luminária Questão 10 Apesar da importância do projeto luminotécnico várias vezes ele é esquecido isso pode levar a um dimensionamento errado da iluminação podendo causar aci dentes desconforto e um consumo elevado de energia elétrica principalmente im portante nesse momento de aumento dos custos de produção de energia elétrica Além disso a definição do tipo de lâmpada fazse necessário para a estética e con cepção do projeto de arquitetura adequada Dimensionamento de tomadas Aula 5 APRESENTAÇÃO DA AULA Superada a etapa de definição de pontos de iluminação e os tipos e po tências das principais lâmpadas utilizadas devemos determinar a quantidade de pontos de tomadas seus tipos e potências associadas de acordo com seu uso OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Diferenciar as tomadas de uso geral TUG e tomadas de uso específi co TUE quando a sua aplicação Quantificar o número de tomadas por ambiente e entender a metodolo gia de lançamento em uma planta Dimensionar a potência das tomadas de uso geral TUG e tomadas de uso específico TUE Visualizar os esquemas de ligação de tomadas em geral P á g i n a 126 5 DIMENSIONAMENTO DE TOMADAS Um projeto elétrico bem elaborado deve prever além de pon tos de iluminação pontos de tomadas que tem a finalidade de atender aos diversos equipamentos que necessitam de energia elétrica para seu funcionamento As tomadas de corrente que alimentam os eletrodomésticos são subdividi das em de uso geral TUG que destinamse a usos de diversos equipamentos mó veis que tem necessidade de uma quantidade de energia menor e não tem seu local definido não necessitando de grandes potências e as tomadas de uso especifico TUE que são destinadas a alguns equipamentos fixos como chuveiros e torneiras elétricas máquina de lavar roupa e aparelho de arcondicionado e que tem uma demanda de potência maior que são em geral tabelados Existem ainda as tomadas de força para casos especiais Cuidado para você não confundir o conceito de equipa mentos móveis e fixos considerase móveis ou portáteis aqueles que têm grande mobilidade como televisões liquidificador rádio e outros Já os fixos são aqueles que não tem essa movimentação possível como ar condicionados chuveiro microondas Além da divisão em TUG e TUE há uma classificação de acordo com a posi ção em que elas estão instaladas que pode ser baixa média alta ou no piso Fig 51 existindo uma simbologia própria para isso e que já vimos em aulas anteriores P á g i n a 127 Figura 51 Classificação das tomadas segundo sua posição no ambiente 1 Tomada no piso 2 Tomada baixa 3 Tomada média 4 Tomada alta Há ainda uma série de tipos de caixas existentes em variados formatos de tampas e modelos de acordo com o padrão a ser adotado Fig 52 O Brasil adotou há alguns anos um novo padrão de tomadas onde a saída darseá em três pinos uma fase um neutro e outro terra Fig 53 E Fig 54 esse modelo somente é ado tado no país Figura 52 Tipos de tampas de tomadas a simples b com duas tomadas juntas c com três tomadas juntas e d com uma tomada e um acionador juntos Fonte CASA DA CONSTRUÇÃO 2017 P á g i n a 128 Figura 53 Modelo de instalação dos condutores fios que chegam as tomadas Fonte UFJF 2017 Figura 54 Modelo brasileiro de tomadas e seu comparativo anterior Fonte UFJF 2017 51 Dimensionamento das tomadas O número mínimo de tomadas leva em consideração o ambiente onde as mesmas estarão instaladas e o perímetro do cômodo instalado para o caso residen cial Primeiro vamos determinar a quantidade e depois a potência que elas devem ter A norma brasileira determina que a distribuição das tomadas de uso geral TUG são Em banheiros no mínimo exista um ponto que deve estar próximo ao lava tório e permitir o uso de barbeadores secadores e outros equipamentos pertinentes P á g i n a 129 Em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e lo cais similares deve ser previsto um ponto de tomada para cada 35 m ou fração de perímetro e acima da bancada da pia devem ser previstas duas tomadas de corren te no mínimo no mesmo ponto ou em pontos distintos Atenção aluno a diferentemente do dimensiona mento da iluminação que só considera valores inteiros aqui nas tomadas tolerase as frações Em varandas deve ser previsto um ponto de tomada Já em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de tomada para ca da 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados de maneira uniforme Em cada um dos demais cômodos e dependências a residência devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para ambientes de área de até 6 m2 e um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m2 sendo o mais espaçado possível Há ainda ambientes que não são comuns e não estão indicados acima como os barriletes do reservatório superior halls sala de operações e maquinas depósitos e outros ambientes nestes casos devese prever no mínimo uma tomada de uso geral de potência mínima de 1000 VA Se houver necessidade de algum equipamen to de uso específico neste ambiente você deve pesquisar a potência atribuída a ele para as considerações de projeto A determinação do número de tomadas de uso específico baseiase nos equi pamentos que existem em cada cômodo como por exemplo os chuveiros ar condi cionados microondas e outros devendo sua posição ser próxima dos locais de ins talações destes até 15 m Ex 01 Defina a quantidade e tipo de tomadas existen tes na planta da edificação abaixo P á g i n a 130 Tabela 22 Exercício 01 Número Cômodo 1 Varanda 2 Sala e Quarto 3 Banheiro 4 Área de Serviço 5 Cozinha Para iniciar a resolução desta questão o aluo deve encontrar o perímetro de cada ambiente e contextualizálo seguindo as regras da norma brasileira Cuidado para evitar erros de consideração é somente o perímetro bruto de cada cômodo sem desconto de vãos P á g i n a 131 Tabela 23 Resultados do exercício 01 No Cômodo Área m2 Perímetro m Composição Quant TUG Quant TUE 1 Varanda 440 840 Inferior a 6 m2 1 2 Sala e Quarto 1800 170 170 50 34 40 4 1 ar condicio nado 3 Banheiro 500 90 Inferior a 6 m2 1 1 chuveiro 4 Área de Ser viço 320 720 720 350 205 30 3 5 Cozinha 640 1120 1120 350 320 40 4 1 microondas Agora que já conseguimos determinar a quantidade de tomadas vamos para a parte das potencias das mesmas os valores seguem uma regra geral para o caso das tomadas de uso geral TUG em residenciais hotéis motéis e similares Em banheiros cozinhas copascozinhas áreas de serviço 600 VA por to mada até 3 tomadas e 100 VA para as demais considerando cada um desses am bientes separadamente Demais cômodos ou dependências 100 VA por tomada Nos circuitos terminais respectivos devem ser atribuídos uma potência mí nima de 1 000 VA Você deve ter notado que abordamos aqui somente os casos e regras para residências hotéis e motéis que seguem a mesma conotação Os demais casos como comerciais devem ser estudados a parte em uma leitura complementar que pode ser feita no NISKIER Júlio 2015 Já as tomadas de uso específico TUE usadas em eletrodomésticos tem sua potência definidas de maneira tabelada e seus valores seguem abaixo na Tab 17 P á g i n a 132 Os valores calculados em tomadas de uso geral têm o voltampere como uni dade VA e para sua conversão em watt W e possibilitar sua quantificação na ta bela de cargas próximo tema de estudo fazse necessário a adoção do fator de potência de 080 para estas tomadas Tabela 24 Potência nominal para tomadas de uso específico TUE Ex 02 Defina a potência das tomadas dimensionadas no exemplo anterior Considerando a planta e as informações fornecidas no caso anterior temse P á g i n a 133 Tabela 25 Exercício 2 No Cômodo Quant TUG Potência VA Quant TUE Potência W 1 Varanda 1 100 2 Sala e Quarto 4 100 1 ar condicio nado 1200 3 Banheiro 1 600 1 chuveiro 4400 4 Área de Servi ço 3 600 5 Cozinha 4 3 de 600 VA 1 de 100 VA 1 Microondas 1 geladeira 1300 300 52 Representação das tomadas em projeto A representação das tomadas em planta para os projetos de instalações elétricas deve seguir algumas regras básicas como As tomadas devem ser instaladas nas alvenarias de maneira geral poden do estar em alguns casos no piso ou em bancadas A simbologia deve ser aquela prescrita pela norma e já apresentada neste curso que deve estar relacionada com a altura do ponto de tomada baixa média ou alta Na representação você deve indicar a potência da tomada e do circuito na qual a mesma está ligada veremos a divisão de circuito e sua metodologia nas pró ximas aulas nos casos de tomadas de 100 VA não devem indicar a potência na simbologia Ex 03 Represente na planta do Ex 01 as tomadas de uso geral TUG e to mada de uso específico TUE P á g i n a 134 P á g i n a 135 Atentese a algumas considerações Na cozinha e na área de serviço existem tomadas duplas com duas entradas em mesma posição A divisão de circuito será tema de próximas aulas o importante aqui é somente a representação Você pode juntar em um mesmo ponto o acionamento das luminá rias e das tomadas assim evita gastos a mais com eletrodutos Resumo Nesta aula abordamos As simbologias e características necessárias à instalação de toma das que podem ser baixas a 30 cm do piso médias a 130 cm do piso e altas a 200 cm do piso ou estar embutida no próprio piso A diferença entre tomadas de uso geral TUG que se destinam a equipamentos móveis e de baixa potência e de equipamento de to madas de uso específico TUE que se destinam a equipamento que tem local fixo e de maiores potencias como chuveiros e ar condicio nados Como determinar a quantidade de tomadas de uso geral TUG em residências que é baseado no perímetro e no tipo de ambiente onde em banheiros devese prever no mínimo um ponto que deve estar próximo ao lavatório em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e locais similares deve ser previsto um ponto de tomada para cada 35 m ou fração de perímetro preferencialmente perto de bancadas em varandas deve ser previsto um ponto de to mada e em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de toma da para cada 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados de maneira uniforme Que em cada um dos demais cômodos e dependências a residência devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para ambientes de área de até 6 m2 e um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m2 sendo o mais espaçado possível Quanto à potência das TUG em residências as cozinhas copas co pascozinhas áreas de serviço lavanderias e locais similares e ba nheiros até as três primeiras de 600 VA e as demais com 100 VA nos demais ambientes todas as tomadas serão de 100 VA A potência das tomadas de uso específico TUE devem seguir a ta bela padrão dos equipamentos P á g i n a 137 Quanto à representação em planta devese atentar ao fato da neces sidade da indicação do circuito na qual a tomada está relacionada e sua potência se for diferente de 100 VA A necessidade da adoção de fator de potência para conversão de VA para W Complementar Agora que você já sabe a metodologia para dimensionamento e locação dos pon tos de tomadas de uso geral e específico pode complementar seus estudos com alguns materiais como estes Nota de aula da UFRGS disponível em httpwwwlapsieletroufrgsbrluizfgdisciplinasIEPrediaisarquivosENG04482aul a08PrevisaoCargaspdf Ou vídeos como Previsão de Carga Residencial Tomadas httpswwwyoutubecomwatchveOLNmbPsfA Atribuindo Potência As Tomadas De Uso Geral httpswwwyoutubecomwatchvCOYlxycN5Q8 Pode complementar seus estudos nos livros de base do curso e disponíveis na biblio teca virtual lá você encontrará métodos para dimensionamento de tomadas em projetos diferentes dos residenciais como comerciais e industriais Agora é a sua hora de se aventurar e procurar novos estudos Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 Complementar AZINI H 2 Previsão de Carga Residencial Tomadas Disponível emhttpswwwyoutubecomwatchveOLNmbPsfA Acesso em 10 set 2017 GONÇALVES L F Instalações Elétricas Prediais A ENG04482 Disponível em httpwwwlapsieletroufrgsbrluizfgdisciplinasIEPrediaisarquivosENG04482aula08 PrevisaoCargaspdf Acesso em 10 out 2017 TREINAMENTOS O Atribuindo Potência As Tomadas De Uso Geral Aula 4 Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvCOYlxycN5Q8 Acesso em 10 set 2017 AULA 5 Exercícios 1 Fornecido os símbolos a seguir descreva a que se re ferem e suas características principais Símbolo 2 O Brasil adotou um novo padrão de plugues e tomadas assim padronizan do o processo de produção Esse novo padrão corresponde a adoção de dois ou três pinos para plugues e três orifícios para tomadas Explique as vantagens e desvanta gens da adoção deste novo modelo 3 Diferencie contextualmente tomadas de uso específico TUE e tomadas de uso geral TUG 4 Explique quais são as diretrizes para o dimensionamento do número de tomadas e de sua respectiva potência 5 A norma técnica brasileira de instalações elétricas de baixa tensão deter mina parâmetros para o posicionamento de tomadas e sua divisão em casos resi dências Faça uma referência aos demais casos comerciais e se eles são previstos na norma e quais são seus condicionantes 6 Fornecida a planta abaixo faça o dimensionamento do número de tomadas e sua classificação em média alta ou baixa de acordo com seu uso P á g i n a 141 Número Cômodo 1 Varanda 2 Sala 3 Cozinha 4 Banheiro 5 Quarto 6 Varanda 7 Banheiro 8 Quarto 9 Varanda 7 Com a planta do exemplo anterior determine a potência de cada uma das TUG e determine em quais cômodos existem TUE e seu tipo 8 Represente em planta o exemplo do exercício 7 P á g i n a 142 9 Preencha o significado de cada item assinalado na simbologia abaixo 10 Marque V para os itens verdadeiros e F para os itens falsos O Brasil hoje adota um sistema de padrão de tomadas e plugs adotados em vários pontos do mundo devido a praticidade comercial da medida A carga das tomadas de uso geral em ambientes comerciais é de 150 VA Nos banheiros devese prever uma tomada no mínimo próxima das ban cadas para uso de barbeadores e secadores A norma brasileira de instalações elétricas de baixa tensão não faz men ção a tomadas especiais dedicadas a equipamentos com alta potência Tomadas de uso específico são utilizadas para equipamentos fixos ou se ja que não tem mobilidade dentro do cômodo AULA 5 Gabarito Questão 1 Referência Observação Tomada baixa Altura de 30 cm do piso Tomada média Altura de 130 cm do piso Tomada alta Altura de 200 cm do piso Tomada no piso Embutido no contra piso Questão 2 O modelo adotado no Brasil tem como grande vantagem a padronização visto que o país adotava mais de 12 tipos de plugues e oito de tomadas diferentes o que acarretava no uso continuo de adaptadores para a ligação o que poderia tornar a ligação extremamente perigos O novo padrão de tomadas tem um formato em po ço que dificulta o contato com o dedo evitando choques a acidentes além da obriga toriedade de aterramento de todos os circuitos Como desvantagem podese citar que o modelo adotado no Brasil é único em todo o mundo o que gera problemas para exportação de equipamento e viagens em geral existem problemas ainda com a rede elétrica que devem ser analisados Questão 3 As tomadas de geral são as mais usais nas edificações residências elas se caracterizam pelo uso em equipamentos que são considerados móveis esse concei to não pode ser confundido pois devese a equipamentos que não tem local de uso definido como televisores que podem sofrer com mudanças constantes Já as to madas de uso específico são utilizadas em equipamentos que tem um posiciona mento fixo e rígido como chuveiros e ar condicionados onde não sofrem mudança essas tomadas apresentam maiores potencias que em geral são tabeladas com watts P á g i n a 144 Questão 4 O dimensionamento do número de tomadas se dá pelo perímetro bruto do ambiente não devese descontar portas janelas ou pequenas descontinuidades de modo a otimizar seu trabalho a metodologia para casos residências deve ser a se guinte em banheiros devese prever no mínimo um ponto que deve estar próximo ao lavatório em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e lo cais similares deve ser previsto um ponto de tomada para cada 35 m ou fração de perímetro preferencialmente perto de bancadas em varandas deve ser previsto um ponto de tomada e em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados de ma neira uniforme Que em cada um dos demais cômodos e dependências a residência devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para ambientes de área de até 6 m2 e um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área do cô modo ou dependência for superior a 6 m2 sendo o mais espaçado possível Quanto à potência das TUG em residências as cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e locais similares e banheiros até as três primeiras de 600 VA e as demais com 100 VA nos demais ambientes todas as tomadas serão de 100 VA Já a potência das tomadas de uso específico TUE devem seguir a tabela padrão dos equipamentos Questão 5 A norma brasileira faz alguma referência em casos comerciais como Em es critórios com áreas igual ou inferior a 40 m2 devese prever 1 tomada para cada 3 m ou fração de perímetro ou 1 tomada para cada 4 m2 ou fração de área adotase o critério que conduzir ao maior número de tomadas Já em escritórios com área su perior a 40 m2 são considerados 10 tomadas para os primeiros 40 m2 e 1 tomada para cada 10 m2 ou fração de área seguinte Em lojas adotase 1 tomada para cada 30 m2 ou fração não computando tomadas destinadas a lâmpadas de vitrines e de monstração de aparelhos A potência utilizada de maneira padronizada é de 200 VA Questão 6 O dimensionamento passa pela determinação do perímetro entretanto fazse necessário o conhecimento da área para situações mínimas segue a tabela a se guir Considere descontos de alvenarias de 015 P á g i n a 145 Número Cômodo Área m2 Perímetro m Número de tomadas Classificação 1 Varanda 560 1080 1 TUG Baixa 2 Sala 1674 1620 1620 50 324 4 𝑇𝑈𝐺 Baixas 3 Cozinha 712 1150 1150 350 328 4 𝑇𝑈𝐺 Médias 4 Banheiro 522 950 Área menor que 60 m2 devese prever o míni mo de 1 TUG Média 5 Quarto 1435 1470 1470 50 294 3 𝑇𝑈𝐺 Baixas 6 Varanda 300 700 1 TUG Baixa 7 Banheiro 468 890 Área menor que 60 m2 devese prever o míni mo de 1 TUG Média 8 Quarto 1222 1580 1580 50 316 4 𝑇𝑈𝐺 Baixas 9 Varanda 200 600 1 TUG Baixa Questão 7 Para a determinação da potência das TUG utilizase a regra geral explicada na norma técnica brasileira que segue na tabela a seguir A potência das TUE é retirada da tabela específica dada em aula Prever um ar condicionado em cada quarto e sala Prever chuveiro no banheiro Prever forno de microondas e geladeira O pequeno hall de acesso aos quartos pode ser liberado do uso de tomadas devido a sua proximidade com outros ambientes P á g i n a 146 Número Cômodo Número de TUG Potência da TUG Número de TUE Potência da TUE 1 Varanda 1 TUG 100 VA 2 Sala 4 TUG 4 x 100 VA 1arcondicionado 1200 btus 1200 W 3 Cozinha 4 TUG 3 x 600 VA 100 VA 1 microondas 1 geladeira 1300 W 300 W 4 Banheiro 1 TUG 600 VA 1 chuveiro 4400 W 5 Quarto 3 TUG 3 x 100 VA 1arcondicionado 1200 btus 1200 W 6 Varanda 1 TUG 100 VA 7 Banheiro 1 TUG 600 VA 1 chuveiro 4400 W 8 Quarto 4 TUG 4 x 100 VA 1arcondicionado 1200 btus 1200 W 9 Varanda 1 TUG 100 VA Questão 8 P á g i n a 147 Questão 9 Questão 10 F O Brasil hoje adota um sistema de padrão de tomadas e plugs adotados em vários pontos do mundo devido à praticidade comercial da medida O sistema adotado no país é único e uma de sus críticas é a dificuldade da comercialização de nossos produtos no exterior F A carga das tomadas de uso geral em ambientes comerciais é de 150 VA A carga adotada em casos comerciais é de 200 VA V Nos banheiros devese prever uma tomada no mínimo próxima das ban cadas para uso de barbeadores e secadores V A norma brasileira de instalações elétricas de baixa tensão não faz men ção a tomadas especiais dedicadas a equipamentos com alta potência V Tomadas de uso específico são utilizadas para equipamentos fixos ou se ja que não tem mobilidade dentro do cômodo Divisão de circuitos e condutores mínimos Aula 6 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula iremos abordar dois importantes tópicos que são a divisão das instalações elétricas em partes que chamados de circuitos elétricos e começa remos a ver algumas características dos condutores elétricos como sua secção mí nima OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender a importância da divisão dos circuitos dentro das instalações elétricas Utilizar uma metodologia para divisão dos circuitos elétricos Conhecer os principais tipos de condutores elétricos Determinar os diâmetros mínimos associados aos condutores elétri cos P á g i n a 149 6 DIVISÃO DE CIRCUITOS E CONDUTORES MÍNIMOS Toda e qualquer edificação deve prever que os condutores in ternos que alimentam os aparelhos elétricos pontos energizados e de iluminação sejam divididos em partes facilitando sua ligação e prevendo segurança ao seu uso assim devese prever a segmenta ção em circuitos Este tema foi citado brevemente na aula anterior onde as TUG e TUE são separadas nas suas ligações de modo a facilitar seu uso prover o sistema de segurança e evitar sobrecargas Não existe uma norma que delimite critérios de divisão de circuitos mas va mos ver mais à frente algumas considerações importantes que devem ser levadas em conta e dar padronização ao processo Além disso quando começamos a abor dar o assunto dos condutores elétricos surge à primeira pergunta Como determinar a secção dos condutes Como eles são constituídos Essas perguntas serão res pondidas durante esta aula onde veremos os métodos mais utilizados e suas carac terísticas entretanto fazse necessário o conhecimento dos materiais e suas termi nologias além das mínimas secções que podem ser utilizadas segundo a norma bra sileira 61 Divisão de circuitos elétricos Podese definir circuito como um conjunto de pontos de utilização tomadas pontos de iluminação e outros que são interligados pelos mesmos condutores e tem um dispositivo de proteção em comum disjuntor que veremos mais à frente A divisão das instalações em circuitos elétricos faz com que as instalações te nham Que algum defeito em equipamento ou em condutores provoque a queda de energia de toda a edificação Possibilitar que futuras intervenções para manutenção não ocasionem em paralização do sistema dando maior facilidade e confiabilidade Permitir o uso de condutores com menores secções às vezes até mínimas proporcionando assim economia P á g i n a 150 Nas edificações de mais de uma fase chamadas polifásicas o uso de circui tos assegura um melhor equilíbrio de cargas nas fases que pode ser visto no dia grama unifilar e faz com que o sistema fique balanceado Iremos tratar do balanceamento das fases e dos diagramas de representação mais à frente mas sempre é bom já ir introduzin do alguns conceitos Em alguns empreendimentos que maior padrão como residências em con domínios fechados ou grandes edifícios utilizase os chamados circuitos de segu rança que se destinam ao atendimento em situação de falta de energia pela conces sionaria pelos geradores que devem ser ligados de maneira separada sendo con siderados essenciais como alarmes incêndio alguma bomba para pavimento subso lo Os demais circuitos são conceituados como normais e são estes que iremos di vidir A norma técnica brasileira não estipula um critério único e claro para a segmen tação dos circuitos assim iremos seguir algumas restrições práticas a Os circuitos de iluminação devem ficar separados dos de tomadas inde pendente do seu tipo Essa regra pode ser suprimida em casos de pequenas edifica ções como quartos de hotéis onde a separação provocará um custo muito alto e levando às vezes a um circuito com uma única tomada ou ponto de iluminação b Haverá circuitos independentes toda vez que um aparelho atender a uma corrente nominal igual ou superior a 10 A com o forno elétrico aparelho de ar con dicionado chuveiro e outros em casos de aparelhos com corrente menor pode ha ver agrupamento c Não será permitido agrupamento de mais de um aparelho de ar condicio nado em um mesmo circuito mesmo que sua corrente nomina seja inferior a 10 A d Em cada circuito haverá um condutor neutro associado a ele e Em todos os circuitos força e iluminação serão previstos aterramentos de proteção condutor terraPE podendo ser compartilhado entre vários circuitos Ao final você deverá começar a elaborar uma tabela onde irá relacionar o cir cuito com a potência instalada nele vamos ver um exemplo P á g i n a 151 Ex 01 Fornecida a planta abaixo faça o levantamento dos pontos de utiliza ção tomadas e iluminação e dividaa em circuitos atentando aos preceitos estipula dos em aula e elabore uma tabela com as indicações P á g i n a 152 Neste exemplo você deverá iniciar prevendo os pontos de iluminação TUG e TUE e suas respectivas cargas todo esse trabalho já foi desenvolvido nos exemplos das aulas anteriores logo partiremos deste ponto assim a divisão seguirá a seguinte premissa P á g i n a 153 Circuito Pontos e equipamentos que atendem Ambientes 1 Iluminação total Varanda sala banheiro cozinha e área de serviço 2 TUG Sala varanda e banheiro 3 TUE Banheiro Chuveiro 4 TUE Sala ArCondicionado 5 TUE Cozinha Microondas 6 TUG Cozinha e área de serviço 7 TUE Cozinha Geladeira Observe que a planta já indica quais circuitos ligam quais pontos ou equipa mentos os números com a indicação X indicam os circuitos a qual estão ligados É necessário entender qual é a amperagem da corrente dos aparelhos de uso espe cífico para saber se ficaram agrupados ou não i Chuveiro ii 44400 W 127 V sempre bifásico entretanto como neste caso a entrada será monofásica pequena residência adotaremos ela como monofásica 𝑖 𝑃 𝑉 4400 127 3464 𝐴 iii ArCondicionado 1200 W 127 V sempre bifásico entretanto como neste caso a entrada será monofásica pequena residência adotaremos ela como monofásica Mesmo sendo inferior a 10ª devese separar arcondicionado 𝑖 𝑃 𝑉 1200 127 944 𝐴 iv Microondas 1300 W 127 V sempre bifásico entretanto como neste caso a entrada será monofásica pequena residência adotaremos ela como monofá sica 𝑖 𝑃 𝑉 1300 127 1023 𝐴 P á g i n a 154 v Geladeira 300 W 127 V apesar da pouca potência é aconselhável colo cala em um circuito a parte entretanto em alguns casos pode ser agrupada com as demais tomadas da cozinha circuito 6 𝑖 𝑃 𝑉 300 127 236 𝐴 Assim teremos 7 circuitos nesta planta o excesso de circuitos ou a colocação de menor número é extremamente prejudicial ao projeto elétrico Tenha atenção da divisão pois o erro aqui é prejudicial 62 Condutores Um determinado material pode ser definido como condutor ou isolante o que diferencia um do outro é justamente a existência dos elétrons livres Eles são os res ponsáveis pela passagem e transporte da corrente elétrica através dos materiais Assim podemse definir os condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica através dele como por exemplo o ferro cobre ouro Este é um elemento químico que possui dois elétrons na última camada os quais estão fracamente ligados ao núcleo A escolha do tipo de condutor tem a ver com as propriedades do material e com o seu custo por exemplo o ouro é um excelente condutor entretanto seu custo inviabiliza seu uso comercial O tipo mais usual nas instalações são o cobre e o alumínio A corrente de um condutor é definida pela equação a seguir que já vimos nas primeiras aulas do curso e serão fundamentais para a determinação dos circuitos conforme vimos acima 𝐼 𝐴 𝑃 𝑊 𝑈 𝑉 Aqui se faz necessário definir se o circuito será monofásico 110 V ou 127 V ou bifásico 220 V Recomendamos que circuitos que atendam a maiores potências instaladas como chuveiros ar condicionados microondas sejam bifásicos 220V e os mais simples como iluminação e tomadas de uso geral monofásicos 127 V P á g i n a 155 Notase que o uso de 110 V se dá em ambientes rurais mesmo assim vem caindo em desuso na cidade o comum é o 127 V e será essa adotada em todo o curso É muito importante você diferenciar os tipos de condutores existentes em uma instalação a confusão dos termos pode levar a dimensionamentos errados o que geram custos e riscos as edificações O principal conflito tange a diferença entre fio e cabo que seguem na Tab 19 Tabela 26 Diferença entre fio e cabo Fio Cabo É um condutor solido maciço de secção circular com ou sem isolamento É um conjunto de fios encordoados não isola dos entre si podendo ser isolado ou não ex ternamente de acordo com seu uso É mais flexível que um fio de mesma capacidade car ga Os condutores em geral necessitam de uma isolação pois dentro dos eletro dutos passam o condutor fase neutro e terra assim um cabo isolado é aquele que possui uma isolação com um material mal condutor Além do condutor e da isolação fazse necessário à adoção de uma cobertura que visa à proteção do cabo total Fig 61 Os cabos podem ser divididos em unipolar e multipolar o unipolar possui so mente um condutor com uma isolação já os multipolares têm vários condutores e consequentemente mais isoladores em ambos existe somente uma cobertura exter na Fig 61 P á g i n a 156 Figura 61 Exemplo de condutor isolado cabo unipolar e multipolar Fonte INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 2016 O dimensionamento baseiase na secção nominal de um fio ou cabo dare mos sempre preferência ao uso de cabos é a área da secção transversal do fio ou a soma das secções dos fios que compões o cabo não incluindo a isolação e a cober tura A NBR 5410 corrigida em 2008 estipula que a secção é fornecida em mm2 Em geral quanto aos materiais as instalações residenciais de baixa tensão utilizam condutores de cobre exceto os de proteção e aterramento Já em instala ções comerciais e industriais dependendo da bitola do condutor admitese que ele seja de outro material como o alumínio que apresenta boas características de con dutor A norma brasileira estipula que o condutor neutro deve ter cor azul e o de pro teção terra deve ser verde ou verdeamarelo Os demais condutores fase e retor no não tem cor especificada entretanto devese evitar o uso de cores iguais 63 Secções mínimas O condutor fase apresenta a mínima secção de acordo com o tipo de instala ção conforme observado na Tab 27 P á g i n a 157 Tabela 27 Secção mínima dos condutores Tipo de Instalação Utilização do circuito Seção mínima do condutor mm2 de acordo com o material Instalações fixas em geral Cabos iso lados Circuitos de iluminação 15 Cu ou 16 Al Circuitos de força tomadas 25 Cu ou 16 Al Circuitos de sinalização e circui tos de controle 05 Cu Condutores nus Circuitos de força tomadas 10 Cu ou 16 Al Circuitos de sinalização e circui tos de controle 4 Cu Linhas flexíveis feitas com cabos isolados Para um equipamento específico Como especificado no equipamento Para qualquer outra aplicação 075 Cu Circuitos a extrabaixa tensão 075 Cu Atenção 1 Em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamento eletrôni cos são admitidos mínimos de até 01 mm2 2 Em cabos multipolares flexíveis contendo sete ou mais veias são admiti das secções mínimas de até 01 mm2 Observando a Tab 27 você pode notar que a definição se dá no tipo de insta lação tipo de condutor modo de preparo e material sendo o Cu cobre mais usual e tipo de circuito atentese ao fato de que os circuitos de força são tomadas de cor rente logo simplificando as instalações residenciais de cabos isolados em cobre têm serão mínima de 15 mm2 para circuitos de iluminação e 25 mm2 pata tomadas de corrente Agora para o condutor neutro devese fazer uma analogia e adotar a mesma secção usada na fase nos casos a seguir a Circuitos monofásicos e circuitos com duas fases e neutro qualquer que seja a secção b Em circuitos trifásicos quando a secção do condutor fase for inferior ou igual a 25 mm2 De cobre ou alumínio P á g i n a 158 c Em circuitos trifásicos na presença de harmônicos independente da sec ção Assim adotase a secção do neutro em referencia com a da fase seguindo a Tab 28 Tabela 28 Relação entre secção do neutro e fase Secção de condutores mm2 Secção mínima do condutor neutro mm2 S 25 S de mesma secção do con dutor fase 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 Já para os condutores de proteção utilizase a Tab 29 para a determinação da sua secção Tabela 29 Relação entre o condutor fase e de proteção Seção dos condutores de fase S mm2 Secção mínima do condutor de pro teção correspondente mm2 S 16 S 16 S 35 16 S 35 S 2 64 Materiais dos condutores Sempre como lembramos tratamos neste caderno das instalações de baixa tensão logo seus condutores são de 06 kV 075 kV 1 kV P á g i n a 159 Uma das denominações dos cabos e fios e quanto a sua resistência ao fogo o que define o seu material de isolação e cobertura vistos anteriormente assim po demos dividir os cabos elétricos conforme a Tab 30 a seguir Tabela 30 Divisão dos cabos e fios elétricos Tipo Característica Exemplos Propagadores de chama Entram em combustão sob ação direta da chama e a mantém mes mo após a retirada da mesma Etilenopropileno EPR e polietileno reticulado XLPE Não propagado res de chama Quando a chama ativadora é remo vida a combustão cessa Cloreto de polivinila PVC e o neoprene Resistente à chama Mesmo quando submetido a longos períodos de exposição à chama não se propaga ao longo do material isolante do cabo Sintenax Antiflam Prysmian Neoflam e outros Resumo Nesta aula abordamos alguns temas fundamentais para um projeto elétrico adequado que são as divisões dos circuitos e tipos de fios e cabos A divisão dos circuitos é muito importante para prever as instalações de segurança e conforto não existe na norma brasileira prescrição di reta mas adotaremos algumas recomendações a Os circuitos de iluminação devem ficar separados dos de tomadas independente do seu tipo Essa regra pode ser suprimida em casos de pequenas edificações como quartos de hotéis onde a separação provocará um custo muito alto e levando às vezes a um circuito com uma única tomada ou ponto de iluminação b Haverá circuitos independentes toda vez que um aparelho atender a uma corrente nominal igual ou superior a 10 A com o forno elétrico aparelho de ar condicionado chuveiro e outros em casos de apare lhos com corrente menor pode haver agrupamento c Não será permitido agrupamento de mais de um aparelho de ar condicionado em u mesmo circuito mesmo que sua corrente nomina seja inferior a 10 A d Em cada circuito haverá um condutor neutro associado a ele e Em todos os circuitos força e iluminação serão previstos aterra mentos de proteção condutor terraPE podendo ser compartilhado entre vários circuitos Diferenciar fio de cabo onde fio é um condutor solido maciço de sec ção circular com ou sem isolamento e cabo é um conjunto de fios en cordoados não isolados entre si podendo ser isolado ou não exter namente de acordo com seu uso É mais flexível que um fio de mes ma capacidade carga sendo mais usado os cabos Os cabos podem ser divididos em unipolar e multipolar o unipolar possui somente um condutor com uma isolação já os multipolares têm vários condutores e consequentemente mais isoladores em am bos existe somente uma cobertura externa O dimensionamento baseiase na secção nominal de um fio ou cabo daremos sempre preferência ao uso de cabos é a área da secção transversal do fio ou a soma das secções dos fios que compões o ca bo não incluindo a isolação e a cobertura A NBR 5410 corrigida em 2008 estipula que a secção é fornecida em mm2 Quanto ao material utilizase o cobre devido a vantagens econômicas e técnicas geralmente a secção mínima usada é de cabos isolados em cobre tem serão mínimas de 15 mm2 para circuitos de iluminação e 25 mm2 pata tomadas de corrente O condutor neutro tem em geral até 25mm2 a mesma secção da fa se que deverá ser dimensionada próxima aula Os materiais que constituem a isolação podem ser resistentes à propagação de chama ou não devese escolher ele adequadamente para prover a segurança e conforto do usuário Complementar Você pode e deve entrar em sites para se aprofundar como httpinstalacoeseletricasiiblogspotcombr201305condutoreseletricoshtml httpwwwleroymerlincombrtuboseeletrodutosregionriodejaneiro Loja de material elétrico online veja os tipos de produtos disponíveis httpsilcombrcatalogoscatalogobrindexhtmlpage6 Catalogo para cabos e fios Há ainda vídeos interessantes httpswwwyoutubecomwatchvofwqDLlCZE Condutores httpswwwyoutubecomwatchvUDV0RAU7D5o Divisão dos circuitos httpswwwyoutubecomwatchvBMWJgp5rIOU Balanceamento de fases Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 AULA 6 Exercícios 1 A divisão das instalações elétricas em circuito fazse necessária garantindo o sucesso e garantia de uso do projeto Explique o motivo da divisão das instalações em circuitos 2 Os circuitos são divididos inicialmente em normais e de emergência explique o que são os circuitos de emergência e quanto eles são utilizados nas edificações 3 A norma técnica brasileira não estipula um padrão de divisão de circuitos elétricos entretanto existem algumas considerações que devem ser seguidas para seu correto funcionamento Relacione os principais paradigmas que devem ser se guidos 4 Defina condutores elétricos 5 Existem diferentes tipos de condutores quanto a sua aplicação em uma instalação existe a fase neutro terra e retorno Diferencie o conceito de fio e cabo que são utilizados como condutores 6 Os condutores necessitam ser dimensionados e para isso é necessário calcular a intensidade da corrente elétrica que atende aos equipamentos Em alguns casos o dimensionamento sugere o uso da seção mínima dos condutores Determi ne os parâmetros e valores que devem ser adotados para secção mínima dos con dutores 7 O condutor fase necessita de um dimensionamento próprio para a determi nação de sua secção veremos na próxima aula já os condutores neutro e terra le vam algumas considerações importantes Quais seriam estas 8 Fornecida a planta abaixo divida os circuitos necessários ao seu bom fun cionamento 9 Os condutores elétricos podem ser classificados segundo seus materiais de isolação se propagam ou não a chama essa informação é importante visto que a eletricidade sugere a riscos de incêndio constantes Descreva essas especificações 10 Em relação aos circuitos elétricos marque a alternativa incorreta a Os circuitos elétricos são fundamentais para o correto funcionamento das edificações e ao sucesso dos projetos elétricos b Os circuitos podem ser divido em normais e específicos onde se referem aos equipamentos a qual estão ligados c Sempre se deve separar aparelhos de arcondicionado mesmo que a sua corrente nominal de seja inferior a 10 A d Recomendase que os equipamentos de uso específico sejam ligados se possível em rede bifásica e Devese separar os circuitos de iluminação daqueles de tomadas sejam elas específicas ou gerais AULA 6 Gabarito Questão 1 A divisão das instalações elétricas em circuitos fazse necessário pois em ca so de algum defeito em equipamentos não haveria impacto no restante da instala ção favorece a manutenção de algumas instalações e ainda permite a otimização da secção dos condutores evitando o uso de valores muito altos Questão 2 Alguns equipamentos necessitam sempre estar disponíveis para seu uso in dependentemente da existência de energia e são ligados a baterias ou geradores elétricos Esses equipamentos estão ligados em circuitos que denominamos de emergência podemse citar como exemplo as lâmpadas de emergência bombas elevadores e outros São muito utilizados em hospitais e locais de urgência Questão 3 Os circuitos de iluminação devem ficar separados dos de tomadas indepen dente do seu tipo Essa regra pode ser suprimida em casos de pequenas edifica ções como quartos de hotéis onde a separação provocará um custo muito alto e levando às vezes a um circuito com uma única tomada ou ponto de iluminação Haverá circuitos independentes toda vez que um aparelho atender a uma cor rente nominal igual ou superior a 10 A com o forno elétrico aparelho de ar condicio nado chuveiro e outros em casos de aparelhos com corrente menor pode haver agrupamento Não será permitido agrupamento de mais de um aparelho de ar condi cionado em um mesmo circuito mesmo que sua corrente nomina seja inferior a 10 A P á g i n a 167 Questão 4 Definese condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica através dele como por exemplo o ferro cobre ouro Assim pode se definir que são materiais nos quais as cargas elétricas se deslocam de maneira relativamente livre quando tais materiais são carregados em alguma região peque na a carga distribuise prontamente sobre toda a superfície do material São bons condutores materiais como cobre alumínio ouro e prata entretanto a questão do custo deve ser levada sempre em conta Questão 5 Definese fio como um condutor solido maciço de secção circular com ou sem isolamento Já cabo é um conjunto de fios encordoados não isolados entre si podendo ser isolado ou não externamente de acordo com seu uso É mais flexível que um fio de mesma capacidade carga e pode ser unipolar ou multipolar Questão 6 A adoção da secção mínima dos condutores passa pelo tipo de condutor tipo de projeto e material utilizado assim o tipo de condutor modo de preparo e material sendo o Cu cobre mais usual e tipo de circuito atentese ao fato de que os circui tos de força são tomadas de corrente logo simplificando as instalações residenciais de cabos isolados em cobre tem serão mínima de 15 mm2 para circuitos de ilumina ção e 25 mm2 pata tomadas de corrente mesmo que o dimensionamento incorra em valores inferiores ao mínimo devese adotar os valores mínimos Questão 7 Os métodos de dimensionamento dos condutores fase utilizados são o de ca pacidade de condução de corrente e queda de tensão admissível será visto ainda mas a determinação da secção do neutro e do terra são de analogia Em geral em ambos os casos se adota a mesma secção dimensionada para a fase o neutro exis te um limitante até 25 mm2 após esse valor devese consultar uma tabela que faz a analogia do condutor fase com o neutro já o aterramento segue o mesmo valor P á g i n a 168 Questão 8 Neste exemplo você deverá iniciar prevendo os pontos de iluminação TUG e TUE e suas respectivas cargas todo esse trabalho já foi desenvolvido nos exercícios das aulas anteriores logo partiremos deste ponto assim a divisão seguirá a seguinte premissa Detalhamento ampliado P á g i n a 169 Circuito Pontos e equipamentos que atendem Ambientes 1 Iluminação total Varandas sala banheiros cozinha e quartos 2 TUG Varandas sala banheiros e quartos 3 TUE Banheiro 1 Chuveiro 4 TUE Banheiro 2 Chuveiro 5 TUE Quarto 1 Ar condicionado 6 TUE Quarto 2 Ar condicionado 7 TUE Sala Ar condicionado 8 TUG Cozinha 9 TUE Cozinha Microondas 10 TUE Cozinha Geladeira Observe que a planta já indica quais circuitos ligam quais pontos ou equipa mentos os números com a indicação X indicam os circuitos a qual estão ligados É necessário entender qual é a amperagem da corrente dos aparelhos de uso espe cífico para saber se ficaram agrupados ou não i Chuveiro 44400 W 220 V sempre bifásico 𝑖 𝑃 𝑉 4400 220 20 𝐴 P á g i n a 170 ii ArCondicionado 1200 W 220 V sempre bifásico Mesmo sendo infe rior a 10 A se deve separar arcondicionado 𝑖 𝑃 𝑉 1200 220 545 𝐴 iii Microondas 1300 W 220 V sempre bifásico 𝑖 𝑃 𝑉 1300 220 590 𝐴 iv Geladeira 300 W 220 V apesar da pouca potência é aconselhável colo cala em um circuito a parte entretanto em alguns casos pode ser agrupada com as demais tomadas da cozinha circuito 6 𝑖 𝑃 𝑉 300 220 136 𝐴 Assim teremos 10 circuitos nesta planta esse número é grande e pode ria ser reduzido se juntar a geladeira ao microondas nesse caso como a residência é bifásica seria possível Algumas observações que você deve atender Nunca junte mais de um aparelho de ar condicionado em um mesmo circui to isso é algo a favor da segurança da instalação Vamos sempre padronizar os equipamentos de uso específico como bifási cos quando não puder podese adotar monofásico como no exemplo da aula Os chuveiros também ficam independes P á g i n a 171 Questão 9 Tipo Característica Exemplos Propagadores de chama Entram em combustão sob ação direta da chama e a mantém mes mo após a retirada da mesma Etilenopropileno EPR e polietileno reticulado XLPE Não propagado res de chama Quando a chama ativadora é remo vida a combustão cessa Cloreto de polivinila PVC e o neoprene Resistente à chama Mesmo quando submetido a longos períodos de exposição à chama não se propaga ao longo do materi al isolante do cabo Sintenax Antiflam Prysmian Neoflam e outros Questão 10 A resposta incorreta é a letra B os circuitos podem ser divididos em normais e de emergências e referemse ao seu uso os de emergência são ligados em equi pamentos que não são permitidos sua falha como câmeras de segurança elevado res e outros Dimensionamento dos condutores Aula 7 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula iremos abordar duas metodologias utilizadas para o dimensio namento dos condutores elétricos de modo otimizado e que atendam as condições de uso que são a capacidade de condução de corrente e queda de tensão admissí vel OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Identificar os principais condutores elétricos fase neutro e terra Determinar o número de condutores em cada circuito Dimensionar os condutores elétricos pelo método da capacidade de condução de corrente CCC Dimensionar os condutores elétricos pelo método da queda de tensão admissível QTA P á g i n a 173 7 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES A determinação da secção de utilização do condutor é uma importante ferramenta para evitar o excessivo aquecimento e delimitar uma queda de tensão predeterminada e possibilitar o usuário na de terminação de dimensões dos eletrodutos e tipos de disjuntores de proteção tema que abordaremos nas próximas aulas Muitas vezes a determinação da secção errada leva a custos excessivos e riscos a edificação por isso a determi nação do método de dimensionamento correto em cada caso e seu correto uso faz se necessário Para iniciar o dimensionamento dos condutores independentemente do método utilizado fazse necessário o cálculo da corrente Ip atribuída a cada cir cuito conforme a equação a seguir 16 𝑰𝒑 𝑷 𝑼 Onde Ip intensidade da corrente elétrica atribuída ao circuito em questão em am pere A P Potência total do circuito devese somar todos os equipamentos levando em consideração do fator de potência atribuído que é de 080 para tomadas e 10 para iluminação em watts W U Tensão que pode ser 127 V para circuitos monofásicos e 220 V para bi fásicos Lembrese aqui que as TUE irão adotar preferencialmente bifásicas e as de mais tomadas e iluminação serão monofásicas podem existir aparelhos específicos bifásicos ou monofásicos P á g i n a 174 O fator de potência nada mais é que a relação entre a potência ativa W e a reativa VA e indica a eficiência com a qual a energia é utilizada logo podese usar para fazer a conver são da potência de iluminação que é dimensionada em VA pa ra W assim possibilitando a soma de todas Em circuitos de iluminação de grandes áreas industriais comerciais de escri tórios e nos alimentadores nos quadros terminais calculase a seção dos condutores segundo os critérios do aquecimento e da queda de tensão Nos alimentadores prin cipais e secundários de elevada carga ou de altatensão devese proceder à verifi cação da seção mínima para atender à sobrecarga e à corrente de curtocircuito 71 Dimensionamento de Condutores pelo Método da Capacidade de Con dução de Corrente Os condutores apresentam um limite de aquecimento que podem ser subme tidos pois o excesso pode provocar danosa isolação e a cobertura assim um dos critérios que devem ser utilizados no dimensionamento é a condição de aquecimento do mesmo assim para a determinação da secção de um condutor é necessário Definir o tipo de isolação e de cobertura do condutor Definir o número de condutores carregados isto é de condutores vivos efetivamente percorrido pela corrente Escolher a maneira de instalar os cabos Verificar a proximidade de outros condutores e cabos fatores de correção utilizados Verificar a temperatura ambiente ou a do solo se o cabo for enterrado dire tamente no mesmo fatores de correção utilizados Vamos entender melhor fazendo uma sequência de cálculo que será mostra do a seguir P á g i n a 175 72 Determinação do tipo de isolação Inicialmente precisamos escolher o tipo de isolação de acordo com as tempe raturas de regime constante de operações e de sobrecarga para isso utilizamos a Tab 31 Tabela 31 Temperaturas admissíveis no condutor a uma temperatura ambiente de 30 Temperatura de operação em re gime contínuo Temperatura de sobrecarga Temperatura de curtocircuito PVC Cloreto de polivinila 70oC 100oC 160oC PET Polietilino 70oC 90 oC 150oC XLPE Polietileno reticulado 90 oC 130oC 250oC EPR Borracha eti lenopropileno 90 oC 130oC 250oC Nas instalações prediais convencionais é comum utilizar os fios e cabos com isolação de PVC 73 Número de condutores a se considerar É necessária a determinação odo número de condutores carregados existen tes dentro de um circuito conforme visto na Tab 32 Tabela 32 Distribuição dos condutores 2 condutores carrega dos 3 condutores carrega dos 4 condutores carrega dos FN faseneutro Mono fásico 2FN Bifásico com neu tro 3FN Este caso é utiliza do quando o circuito ali mentando o quadro termi nal cuja potência exige alimentação trifásica com neutro 3F Trifásico FF fasefase Bifásico 3FN supondo o sistema de circuito equilibrado Trifásico com neutro P á g i n a 176 Nas nossas instalações os circuitos internos de iluminação e de TUG são monofásicos do tipo FN faseneutro e os bifásicos que atendem as TUE são do tipo FF fasefase logo em ambos os casos serão dois condutores carregados Pode haver equipamentos especiais bifásicos que usem 2FN 3 condutores carre gados mas não é o usual O aterramento não é considerado condutor carregado O ramal de entrada será analisado mais à frente 74 Maneira de instalação dos cabos e fios A maneira como os condutores isolados ou cabos unipolares ficaram nas ins talações dos eletrodutos de secção circular são extremamente importantes e devem ser levados em conta por isso devese consultar a Tab 33 P á g i n a 177 Tabela 33 Modo de instalação dos condutores nos eletrodutos P á g i n a 178 Tab 33 Modo de instalação dos condutores nos eletrodutos Continuação Fonte NBR 1054 2008 P á g i n a 179 Existem outros métodos de instalar que pode ser consultado na norma brasi leira você deve reconhecer qual será o método predominante na sua instalação de modo a evitar o dimensionamento em várias etapas e verificar a letra associada a ele A B C ou D e suas variações que estão na Tab 33 75 Determinação da bitola do condutor Agora que você já sabe as principais informações está na hora de determinar a bitola do condutor secção do condutor para isso você determinou O tipo de isolação PVC PET XLPE ou EPR Tab 24 A corrente de projeto Ip em ampères A O número de condutores carregados do circuito 2 3 ou 4 Tab 32 O modo de instalar do condutor Tab 33 Precisamos ainda definir se o condutor será de cobre ou alumino isso deter minará a tabela que será consultada Assim com todas essas informações devemse entrar na Tab 34 e 35 a seguir e encontrar a bitola do mesmo atenção ao título da tabela para não se confundir P á g i n a 180 Tabela 34 Capacidades de condução de corrente NBR 5410 2004 versão corrigida em 2008 em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D condutores iso lados cabos unipolares e multipolares cobre e alumínio isolação de PVC temperatura de 70C no condutor temperaturas 30C ambiente 20C solo Parte I P á g i n a 181 Tabela 34 Capacidades de condução de corrente NBR 5410 2004 versão corrigida em 2008 em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D condutores isolados cabos unipolares e multipolares cobre e alumínio isolação de PVC temperatura de 70C no condutor temperaturas 30C ambiente 20C solo Parte II Fonte NBR 5410 2008 P á g i n a 182 Tabela 35 Capacidades de condução de corrente NBR 5410 2004 versão corrigida em 2008 em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D condutores iso lados cabos unipolares e multipolares cobre e alumínio isolação de ERP ou XLPE tem peratura de 90 C no condutor temperaturas 30C ambiente 20C solo Parte I P á g i n a 183 Capacidades de condução de corrente NBR 5410 2004 versão corrigida em 2008 em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D condutores isolados cabos unipolares e multipolares cobre e alumínio isolação de ERP ou XLPE temperatura de 90 C no condutor temperaturas 30C ambiente 20C solo Parte II Fonte NBR 5410 2008 P á g i n a 184 Existem outras tabelas que fazem associação com os outros métodos de ins talação mais que não serão mostrados aconselhamos uma leitura complementar sobre este tema Assim consultando as Tab 34 e 35 você consegue determinar a bitola do condutor lembrese aqui dos valores mínimos que vimos na aula anterior se você encontrar algum valor menor que aqueles nas tabelas utilizem sempre mínimo caso contrário você ficará fora da norma e a instalação estará em risco Ex 01 Considerando o circuito 1 do exemplo da aula anterior dimensione a bitola de todos os seus condutores considerando que o eletroduto relativo a ele fica posicionada majoritariamente fixo na laje e de cabos de cobre com isolação de PVC com uma temperatura de 70 C no condutor e 30 C ambiente Para a resolução deste exemplo precisamos incialmente calcular a intensidade da corrente deste cir cuito para isso devemos somar as cargas de todos os pontos de iluminação que se refere a este circuito Número Cômodo Área m2 Composição Carga Final 1 Varanda 440 Inferior a 6 m2 100 VA 2 Sala e Quarto 1800 6 m2 4 m2 4 m2 4 m2 100 60 60 60 280 VA 3 Banheiro 500 Inferior a 6 m2 100 VA 4 Área de Servi ço 320 Inferior a 6 m2 100 VA 5 Cozinha 640 Maior que 6 m2 porém não atin giu 4 m2 inteiros a mais 100 VA Total 680 VA Considerando que este circuito é monofásico iluminação temos 𝑰𝒑 𝟔𝟖𝟎 𝟏 𝟎 𝟏𝟐𝟕 𝟓 𝟑𝟓 𝑨 Devese lembrar do fator de potência que para iluminação é 10 P á g i n a 185 Sabendose que os cabos serão com isolação de PVC e que são monofásicos FN serão dois condutores carregados Modo de instalação será o C fixado dire tamente na laje conforme analisado nas tabelas anteriores Assim podese achar a bitola na Tab 27 sabendose que o condutor é de co bre encontrase uma secção de 050 mm2 até 10 A como sabemos que a secção mínima para circuitos de iluminação é de 15 mm2 este deverá ser o valor adotado Esta bitola referese ao condutor fase os demais neutro e terra terão a mesma bitola de acordo comas exigências anteriores 76 Fatores de correção nos condutores Depois do dimensionamento pelo Método da Capacidade de Condução de Corrente CCC que vimos anteriormente podemos nos deparar com a necessidade de correção dos valores encontrados se alguma das situações abaixo acontecer Correção de temperatura se a temperatura ambiente ou do solo for dife rente daquela para a qual as tabelas foram estabelecidas assim iremos ob ter o valor de K1 Tab 29 Quando do agrupamento de condutores se forem mais de três condutores carregados agrupados assim iremos obter o valor de K2 Tab 30 Agrupamentos de eletrodutos assim irão obter o valor de K3 Tab 31 ou 32 P á g i n a 186 Tabela 36 Fatores de correção para temperaturas ambientais diferentes de 30C para ca bos não enterrados e de 20C temperatura do solo para cabos enterrados k1 Temperatura oC Isolação PVC EPR ou XLPE Ambiente 10 122 115 15 117 112 20 112 108 25 106 104 35 094 096 40 087 091 45 079 087 50 071 082 55 061 076 60 050 071 65 065 70 058 75 050 80 041 Do solo 10 110 107 15 105 104 20 095 096 25 089 093 35 084 089 40 077 085 45 071 080 50 063 076 55 055 071 60 045 065 65 060 70 053 75 046 80 038 P á g i n a 187 Tabela 37 Fatores de correção k2 para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares aplicáveis aos valores de capacidade de condução de corrente Disposição dos cabos justa postos Feixe de cabos ao ar livre ou sobre su perfície cabos em condutos fechados Camada única so bre pare de piso ou em bandeja não perfu rada ou prateleira Camada única no teto Camada única em bandeja perfurada Camada unida em leito supor te Número de circuitos ou de cabos multipolares 1 10 10 095 10 10 2 080 085 081 088 087 3 070 079 072 082 082 4 065 075 068 077 080 5 060 073 066 075 080 6 057 072 064 073 079 7 054 072 063 073 079 8 052 071 062 072 078 9 a 11 050 070 061 072 078 12 a 15 045 16 a 19 041 Notas 1 Esses fatores são aplicáveis a grupos de cabos uniformemente carregados 2 Quando a distância horizontal entre cabos adjacentes for superior ao dobro de seu diâmetro externo não é necessário aplicar nenhum fator de redução 3 Os mesmos fatores de correção são aplicáveis a Grupos de 2 ou 3 condutores isolados ou cabos unipolares Cabos multipolares 4 Se um agrupamento é constituído tanto de cabos bipolares como de cabos tripolares o número total de cabos é tomado igual ao número de circuitos e o fator de correção correspondente é aplicado às tabelas de 2 condutores carregados para P á g i n a 188 os cabos bipolares e às tabelas de 3 condutores carregados para os cabos tripola res 5 Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipola res podese considerar tanto N2 circuitos com 2 condutores carregados como N3 circuitos com 3 condutores carregados 6 Os valores indicados são médios para a faixa usual de seções nominais com dispersão geralmente inferior a 5 7 A coluna marcada em negrito referese ao modo de instalar do tipo A até F logo em geral utilizase essa coluna nos dimensionamentos residências Tabela 38 Fatores k3 de correção em função do número de eletrodutos ao ar livre Número de eletrodutos dispostos horizontalmente Número de eletrodutos dispostos verticalmente 1 2 3 4 5 6 1 10 094 091 088 087 086 2 092 087 084 081 080 079 3 085 081 078 076 075 074 4 082 078 078 073 072 072 5 080 076 072 071 070 070 6 079 075 071 070 069 068 Tabela 39 Fatores de k4 de correção em função do número de eletrodutos enterrados ou embutidos Número de eletrodutos dispostos horizontalmente Número de eletrodutos dispostos verticalmente 1 2 3 4 5 6 1 10 087 077 072 068 065 2 087 071 062 057 053 050 3 077 062 053 048 045 042 4 072 057 048 044 040 038 5 068 053 045 040 037 035 6 065 050 042 038 035 032 P á g i n a 189 Assim a corrente de projeto Ip deverá ser corrigida caso ocorram uma ou mais das condições acima de modo que a corrente a considerar será uma corrente hipo tética de acordo com a equação a seguir 𝐼𝑝 𝐼𝑝 𝐾1 𝑜𝑢 𝐼𝑝 𝐾1 𝐾2 𝑜𝑢 𝐼𝑝 𝐾1 𝐾2 𝐾3 Nem sempre haverá os três fatores de correção ou simplesmente pode não haver nenhum após você usara o Ip normal Ademais encontrar o novo valor de 𝐼𝑝 você deve entrar novamente das Tab 27 ou 28 e encontrar a nova bitola do condu tor Ex 02 Considerando o circuito 1 do exemplo do exemplo anterior apresenta as mesmas características apresentadas anteriormente menos a temperatura do ambiente na qual está inserido que agora é de 20oC e há agrupamento de três cir cuitos em um mesmo eletroduto em condutos fechados Redimensione este condu tor levando essas considerações Aqui a corrente será alterada devido à aplicação de dois fatores de correção k1 e k2 vamos por partes Determinação de K1 olhe a Tab 29 onde encontrará para PVC e 20oC o valor de 112 Determinação de K2 olhe a Tab 30 onde encontrará o valor de 070 primei ra coluna Assim temse 𝑰𝒑 𝟓 𝟑𝟓 𝟏 𝟏𝟐 𝟎 𝟕𝟎 𝟓 𝟑𝟓 𝟎 𝟕𝟖𝟒 𝟔 𝟖𝟐 𝑨 Mesmo tendo a nova corrente aumentada se você considerar que está nas mesmas condições de número de condutores carregados e tipo de instalação ao consultar a Tab 27 que tem o limite de 10 A para a secção de 050 mm2 ainda ficará abaixo e menor que o mínimo para esse tipo de circuito que é de 15 mm2 logo de verá manter os 15 mm2 anterior P á g i n a 190 77 Dimensionamento de condutores pelo método da queda de tensão ad missível Ao longo de um circuito que pode ser do quadro geral QGD até o ponto de utilização ou até mesmo a subestação ocorre uma queda de tensão que é natural nestes casos de grandes distâncias dos circuitos Entretanto esta redução de tensão deve ser previamente prevista e encontrarse dentro dos valores estipulados pela norma brasileira caso contrário o equipamento sofrerá danos de utilização e não funcionarão satisfatoriamente Assim a tensão sob qual a corrente é fornecida deve estar dentro dos limites préestipulados que são os seguintes fornecidos na Fig 715 nesta figura estão divididos os circuitos que são alimentados pela alta tensão AT e baixa tensão BT Figura 715 Limites de queda de tensão a se considerar em cada caso Fonte NISKER 2016 Assim conhecendo qual será a queda de tensão associada ao seu circuito Fig 715 você deverá definir alguns parâmetros como Qual o material do seu eletroduto Magnético ou não magnético em geral utilizase não magnético P á g i n a 191 Qual a corrente de projeto Ip em ampères A Calculada no mesmo mo do que vimos no item anterior Qual o fator de potência associado Utilizamos um fator de potência de 080 ou 095 que se assemelha a 10 você deve verificar o tipo de equipamento que será utilizado Qual a queda de tensão admissível em porcentagem Fig 715 Qual o comprimento do circuito em Km Ver na questão deve ser forneci do A tensão entre as fases Verifique se for monofásico será 127 V se for bi fásico 220V se for trifásico devese verificar o valor a se utilizar De posse das respostas anteriores você pode calcular a queda de tensão ad missível ΔU por ΔU 𝑈 𝐼𝑝 𝐿 Porcentagem de queda de tensão U Tensão entre as fases em V Ip Corrente de projeto do circuito em A L Comprimento em Km ΔU Queda de tensão para consulta na tabela apropriada a seguir em voltampère km Com o valor de ΔU você deve definir o tipo de eletroduto magnético ou não magnético e o fator de potência 080 ou 095 e entrar na Tab 33 Há ainda um método mais simples e prático que o anterior quando se trata de circuitos de pequenas cargas essa situação consiste no uso das Tab 34 ou 35 para encontrar a bitola do condutor pelo método da queda de tensão admissível onde cada uma referese a tendão associada 127 V e 220 V P á g i n a 192 Tabela 40 Quedas de tensão unitárias Condutores isolados com PVC em eletroduto ou calha fechada P á g i n a 193 Tabela 41 Soma dos produtos potências watt x distâncias m em casos monofásicos P á g i n a 194 Tabela 42 Soma dos produtos de potências watt x distâncias m em casos bifásicos Circuitos que demandam muita distância e potência elevada dentro de uma residência como os chuveiros e bombas externas devem ser dimensionados segun dos os dois métodos queda de tensão admissível e capacidade de condução de corrente você adota a maior secção encontrada entre os dois métodos Você deve ter ficado um pouco confuso sobre qual das duas situações devese adotar aqui para o dimensionamento pela QTA mas fique calmo P á g i n a 195 Você adotará a sequência inicial para o dimensionamento da queda de tensão em circuitos de motores e de potência em geral trifá sicos A segunda metodologia é a mais adequada para os circuitos de pequenas cargas Ambas as metodologias derivam da mesma situação logo não são devem encontrar valores diferentes Ex 03 Considerando um circuito que irá alimentar um chuveiro bifásico de 4400 W e que está localizada a 20 metros do quadro de distribuição Determine a bitola do condutor deste circuito A primeira pergunta aqui a ser atendida é qual será o percentual de queda de tensão que você admitirá para esta situação segundo a norma brasileira deverá ser de 2 Fig 71 Você sabe que o circuito é interno e bifásico Tab 35 onde se calcula a po tência vezes a distância que dará 88000 Wm 4400 x 20 usando a Tab 35 en contrase uma bitola de 400 mm2 de acordo coma faixa pretendida Resumo Nesta aula vimos alguns dos mais importantes pontos em nosso curso que é o dimensionamento dos condutores pelos dois principais métodos que adotamos pela norma brasileira a capacidade de condução de corrente e queda de tensão admissível Pelo método da capacidade de condução de corrente temos a seguinte se quência de dimensionamento Definir o tipo de isolação e de cobertura do condutor Definir o número de condutores carregados isto é de condutores vivos efetivamente percorrido pela corrente devese saber aqui se o mesmo será monofásico bifásico o trifásico Determinar a corrente que percorre o condutor dividindo a potência total do circuito pela tensão aplicada a ele Escolher a maneira de instalar os cabos verificar a tabela apropriada para esse fim Em alguns casos nesse método fazse necessário a adoção de algum ou to dos os fatores de correção k1 k2 ou k3 que são Verificar a temperatura ambiente ou a do solo se o cabo for enterrado dire tamente no mesmo valor de k1 na Tab 29 Quando do agrupamento de condutores se forem mais de três condutores carregados agrupados assim iremos obter o valor de K2 Tab 30 Agrupamentos de eletrodutos assim irão obter o valor de K3 Tab 31 ou 32 Já pelo método da queda de tensão admissível temos a seguinte sequência Qual o material do seu eletroduto Magnético ou não magnético em geral utilizase não magnético Qual a corrente de projeto Ip em ampères A Calculada no mesmo mo do que vimos no item anterior Qual o fator de potência associado Utilizamos um fator de potência de 080 ou 095 que se assemelha a 10 Qual a queda de tensão admissível em porcentagem Fig 71 Qual o comprimento do circuito em Km Ver na questão deve ser forneci do A tensão entre as fases Verifique se for monofásico será 127 V se for bi fásico 220 V se for trifásico devese verificar o valor a se utilizar Após essa sequência devese calcular a queda de tensão unitária com 𝚫𝐔 𝑼 𝑰𝒑 𝑳 Porcentagem de queda de tensão U Tensão entre as fases em V Ip Corrente de projeto do circuito em A L Comprimento em Km ΔU Queda de tensão para consulta na tabela apropriada a seguir em voltampère km Após isso consultase a tabela apropriada essa sequência pode ser simplifi cada em casos de circuitos internos das residências onde calculase diretamente a potência pela distância e consultase a tabela apropriada de acordo com a queda de tensão e tensão Complementar O dimensionamento desse tipo de condutor residencial é padronizado pela norma técnica brasileira entretanto existem vídeos que são interessantes para uma com plementação Dimensionamento pela queda de tensão httpswwwyoutubecomwatchvgomj4wlDNc Dimensionamento de circuitos trifásicos httpswwwyoutubecomwatchvWiDukgV24 Queda de tensão httpswwwyoutubecomwatchvZqaPBdTvCY Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 AULA 7 Exercícios Para os exercícios de 1 a 5 utilize a planta abaixo com as informações de cada circuito já fornecidos extraídos das aulas anteriores A divisão de circuitos assim ficou Aula 06 P á g i n a 201 Circuito Pontos e equipa mentos que aten dem Ambientes Potência total VA Potência total W 1 Iluminação total Varandas sala ba nheiros cozinha e quartos 1200 1200 x 10 1200 2 TUG Varandas sala ba nheiros e quartos 2600 2600 x 080 2080 3 TUE Banheiro 1 Chuveiro 4400 4 TUE Banheiro 2 Chuveiro 4400 5 TUE Quarto 1 Ar condici onado 1200 6 TUE Quarto 2 Ar condici onado 1200 7 TUE Sala Ar condiciona do 1200 8 TUG Cozinha 1900 1900 x 080 1520 9 TUE Cozinha Micro ondas 1300 10 TUE Cozinha Geladeira 300 1 Dimensione a bitola de todos os condutores do circuito 1 considerando que o eletroduto relativo a ele fica posicionada majoritariamente fixo na laje e de cabos de cobre com isolação de PVC com uma temperatura de 70C no condutor e 30C ambiente P á g i n a 202 2 Dimensione a bitola de todos os condutores do circuito 1 considerando que tenha as mesmas características apresentadas anteriormente Ex 01 menos a temperatura do ambiente na qual está inserido que agora é de 25oC e há agrupa mento de quatro circuitos no total em um mesmo eletroduto em condutos fechados e seguem dois eletrodutos horizontais e um vertical ao ar livre Redimensione este condutor levando essas considerações 3 Dimensione o circuito dois sabendo que o eletroduto relativo a ele fica po sicionado embutido em alvenaria que os cabos são de cobre com isolação de EPR com uma temperatura de 70C no condutor e 35C ambiente o eletroduto que leva este circuito tem na situação crítica três circuitos juntos incluindo este 4 Dimensione o circuito quatro sabendo que o eletroduto relativo a ele fica posicionado majoritariamente fixo na laje que os cabos são de cobre com isolação de EPR com uma temperatura de 70C no condutor e 35C ambiente 5 Sabendose que a distância entre o quadro de distribuição QD e o chuvei ro do circuito do quarto é de 6 m Dimensione este condutor pelo método da queda de tensão admissível 6 Um circuito de 1 200 W de fase e neutro passa no interior de um eletrodu to embutido de PVC juntamente com outros quatro condutores isolados referente a dois circuitos em cobre PVC 70C A temperatura ambiente é de 35C A tensão é de 127 volts Determinar a seção do condutor 7 Em uma instalação industrial em local onde a temperatura é de 45C de vem passar em um eletroduto aparente dois circuitos de três cabos unipolares ca da sendo a corrente de projeto em cada condutor de 40 A O eletroduto é fixado junto com outros quatro horizontalmente em bandejas Dimensionar os condutores 8 Um circuito trifásico em 230 V em BT baixa tensão com 50 metros de comprimento alimenta um quadro terminal oriundo do quadro geral e este serve a diversos motores A corrente nominal total é de 132 A Pretendese usar eletroduto P á g i n a 203 de aço Dimensionar os condutores do circuito de distribuição desde o quadro de medição até o quadro terminal 9 Em um prédio de apartamentos temos uma distribuição de carga como in dicada na Fig abaixo com as respectivas distancias associadas sabendo que o sis tema é de BT 220127 V baixa tensão dimensione os ramais segundo o critério de queda de tensão Para os ramais temos uma queda de tensão associada de 2 com 127 V monofásico iremos calcular o produto entre a potência x distância para adotarmos a situação para baixas cargas 10 Dimensione o alimentador geral do quadro do item anterior AULA 7 Gabarito Questão 1 Considerando que este circuito é monofásico iluminação temos 𝐼𝑝 1200 127 944 𝐴 Sabendose que os cabos serão com isolação de PVC e que são monofásicos FN serão dois condutores carregados Modo de instalação será o C fixado dire tamente na laje conforme analisado nas tabelas anteriores Assim podese achar a bitola na Tab 27 sabendose que o condutor é de co bre encontrase uma secção de 050 mm2 até 10 A como sabemos que a secção mínima para circuitos de iluminação é de 15 mm2 este deverá ser o valor adotado Esta bitola referese ao condutor fase os demais neutro e terra terão a mesma bitola de acordo comas exigências anteriores Questão 2 Aqui a corrente será alterada devido à aplicação de três fatores de correção k1 k2 e k2 vamos por partes Determinação de K1 olhe a Tab 29 onde encontrará para PVC e 25oC o valor de 106 Determinação de K2 olhe a Tab 30 onde encontrará o valor de 065 primei ra coluna Há ainda o K3 que se refere à quantidade de eletrodutos agrupados na manei ra horizontal que neste caso será de 094 Assim temse 𝐼𝑝 944 106 065 094 944 06476 1457 𝐴 Mesmo tendo a nova corrente aumentada se você considerar que está nas mesmas condições de número de condutores carregados e tipo de instalação ao consultar a Tab 27 que tem o limite de 15 A para a secção de 100 mm2 ainda fica rão abaixo e menor que o mínimo para esse tipo de circuito que é de 15 mm2 logo deverá manter os 15 mm2 anterior P á g i n a 205 Questão 3 Para a solução desta questão devese calcular a corrente Ip este circuito é monofásico TUG 𝐼𝑝 2080 127 1637 𝐴 Como há alguns fatores que devem ser corrigidos exigese a correção da in tensidade de corrente do circuito K1 096 K2 070 𝐼𝑝 1637 096 070 1637 0672 2436 𝐴 Consultando a tabela de CCC sabendo que são 2 condutores carregados monofásico e que é do tipo EPR de proteção e o modo de instalar é o B2 cabo multipolar embutido em alvenaria temse uma bitola de 250 mm2 Questão 4 Para a solução desta questão devese calcular a corrente Ip este circuito é bi fásico TUE 𝐼𝑝 4400 220 20 𝐴 Como há alguns fatores que devem ser corrigidos exigese a correção da in tensidade de corrente do circuito K1 096 𝐼𝑝 20 096 2083 𝐴 Consultando a tabela de CCC sabendo que são 2 condutores carregados bi fásico FF e que é do tipo EPR de proteção e o modo de instalar é o C passando livre na laje temse uma bitola de 150 mm2 sabese que o diâmetro mínimo é de 250 mm2 para circuitos de força logo adotase este P á g i n a 206 Questão 5 A primeira pergunta aqui a ser atendida é qual será o percentual de queda de tensão que você admitirá para esta situação segundo a norma brasileira deverá ser de 2 Fig 71 Você sabe que o circuito é interno e bifásico Tab 712 onde se calcula a po tência vezes a distância que dará 26400 Wm 4400 x 6 usando a Tab 35 encon trase uma bitola de 150 mm2 de acordo coma faixa pretendida sabese que o diâ metro mínimo é de 250 mm2 para circuitos de força logo adotase este Logo verifi case que não há diferença entre o condutor dimensionado pelo CCC e pela QTA Questão 6 Para a solução desta questão devese calcular a corrente Ip este circuito é bi fásico TUE 𝐼𝑝 1200 127 944 𝐴 Como há alguns fatores que devem ser corrigidos exigese a correção da in tensidade de corrente do circuito K1 094 K2 070 três circuitos 𝐼𝑝 944 094 070 944 0658 1434 𝐴 Consultando a tabela de CCC sabendo que são 2 condutores carregados monofásico e que é do tipo PVC de proteção e o modo de instalar é o de conduto res isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alve naria tipo B1 temse uma bitola de 150 mm2 Vêse portanto que para circuitos internos de iluminação de 1200 W em apartamentos derivando do quadro terminal de luz considerando apenas os efeitos de aquecimento e agrupamento de conduto res o condutor de 15 mm2 é suficiente dispensando o cálculo de circuito por circui to P á g i n a 207 Questão 7 Considerando que o condutor seja de PVC Exige uma correção de temperatura de 45C usando k1 079 Exige correção de agrupamento de cabos são um total de seis condutores carregados no eletroduto em dois circuitos usando k2 080 Exige correção por agrupamento de eletrodutos quatro eletrodutos fixados em bandejas ao ar livre usando k3 088 Como a corrente de projeto já foi fornecida de 40 A podemos calcular a cor rente corrigida pelos fatores de correção 𝐼𝑝 40 079 080 088 40 0556 7194 𝐴 Observando a Tab Especifica com a maneira de montagem B1 cabos iso lados dentro de eletroduto em montagem aparente e três condutores carregados o condutor de 25 mm2 tem capacidade para 89 A valor que por excesso mais se aproxima do valor calculado de 7194 A Questão 8 Sabemos o seguinte Alimentação em BT Material do eletroduto aço material magnético Ip 132 A Fator de potência 080 motores de queda de tensão 3 Comprimento l 50 m 0050 Km Tensão entre as fases U 230 V P á g i n a 208 ΔU 003 230 132 0050 69 66 1045 𝑉 𝐴 𝐾𝑚 Se você consultar a tabela de queda de tensão temse Observe o seguinte se você adotar o intervalo que seria visível até 11 você encontraria uma queda de tensão maior que a máxima possível 3 olhe só P á g i n a 209 11 132 0050 230 726 230 00315 315 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑞𝑢𝑒 3 Logo você deve usar o intervalo anterior que leva a uma bitola de 50 mm2 Questão 9 Circuito 1 1500 W x 8 m 12000 Wm Entrando na Tab 34 monofásico com de 2 temse Como o diâmetro mínimo é de 250 mm2 adotase esse Circuito 2 150 x 4 600 Wm 200 x 14 2800 Wm 150 x 18 2700 Wm Total 6100 Wm Entrando na Tab 34 monofásico com de 2 temse Como o diâmetro mínimo é de 250 mm2 adotase esse P á g i n a 210 Circuito 3 x 16 16000 Wm Entrando na Tab 34 monofásico com de 2 temse Como o diâmetro mínimo é de 250 mm2 adotase esse Circuito 4 100 x 6 600 Wm 60 x 16 960 Wm 100 x 21 2100 Wm 600 x 25 15000 Wm Total 18600 Wm Entrando na Tab 34 monofásico com de 2 temse Como o diâmetro mínimo é de 250 mm2 adotase esse Questão 10 Assim temse que 3 entre o QM e QD U 220 V P 3860 W Ip 1754 A L 30 m 0030 Km P á g i n a 211 ΔU 003 220 1754 0030 66 052 1269 𝑉 𝐴 𝐾𝑚 Observando a Tab para fator de potência de 095 temse uma bitola de 40 mm2 Dimensionamento de eletrodutos e dos dispositivos de proteção dos circuitos Aula 8 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula iremos começar a entender como os circuitos são interligados dos quadros até os pontos de utilização através dos chamados eletrodutos e aprender a dimensionalos Iremos também entender qual a proteção necessária a cada circuito evitando sobrecargas e prejuízos para isso são instalados os disjunto res OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Tipos e principais características dos eletrodutos Dimensionamento dos eletrodutos Tipos e configuração dos disjuntores Dimensionamento dos disjuntores P á g i n a 213 8 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS E DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Não basta para o sucesso de um projeto de instalações predi ais elétricas o dimensionamento dos seus condutores e lançamentos dos pontos de utilização TUG TUE e iluminação são necessários também entender como os circuitos são direcionados já que vários deles percorrem o mesmo caminho em parte do projeto Visto isso se faz necessário o dimensionamento do diâmetro nominal DN do eletroduto de acordo com sua es pecificação de modo a permitir a enfiação do fio e que eles funcionem de maneira adequada Além de se interligarem e permitirem a ligação há a necessidade de se prever algum dispositivo de proteção de cada circuito e da residência evitando que na ocorrência de sobrecargas caso haja queima de algum equipamento ou risco a operação para isso fazse necessário o dimensionamento e previsão de disjuntores que podem ser de diferentes tipos de acordo com seu uso Iremos ver ao longo des ta aula esses dois tópicos após esta aula você já estará bem avançado nos estudos referentes a execução e interpretação de projetos de instalações elétricas de baixa tensão fundamental na formação de um engenheiro civil 81 Eletroduto O eletroduto chamado popularmente de conduíte pode ser definido como um elemento fechado de secção circular em geral que se destina a conter e levar condutores elétricos fios e cabos até pontos de utilização permitindo a sua enfia ção mecanismo de colocação dos cabos e fios e a sua retirada através de puxa mento Em geral sua secção transversal é dada em função do diâmetro externo em mm chamado de diâmetro nominal Eles podem ser divididos segundo seu material de fabricação como Eletrodutos flexíveis metálicos que não devem ser embutidos Fig 8a e de plástico PVC Fig 8b Eletrodutos rígidos de aço ou de PVC Fig 81a e semirrígidos de polie tileno que podem ser embutidos Fig 81b P á g i n a 214 Figura 8 a Exemplo de eletroduto flexível metálico pouco utilizado pois não pode ser em butido b Flexível de plástico PVC a b Fonte LEROY MERLIN 2017 Figura 81 a Eletrodutos rígidos de aço ou de PVC b Flexível de plástico PVC a b Fonte LEROY MERLIN 2017 Atenção ao fato que não se permite a instalação de condutores sem nenhum tipo de isolação dentro dos eletrodutos mesmo eles sendo em partes já isolados É comum dentro dos eletrodutos a existência de circuitos diferentes entretanto isso só é permitido se estes se originarem de um mesmo quadro de distribuição tiverem a mesma tensão de isolamento dos cabos e as secções dos condutores estiverem num mesmo intervalo de três valores normalizados por exemplo a sequência de 15 25 e 40 mm2 O diâmetro mínimo de eletrodutos de 20 mm O tipo de eletroduto mais utilizado na construção civil é o flexível corrugado de PVC Fig 81b devido a sua facilidade de manipulação e adequação quando embutido em lajes ou em alve narias além de suas propriedades mecânicas e térmicas Sendo assim para o di mensionamento propriamente dito existem duas possibilidades P á g i n a 215 82 Dimensionamento dos eletrodutos 821 Quando todos os condutores são iguais Para o caso da existência de todos os condutores iguais utilizando um eletro duto de PVC devese utilizar a Tab 43 Tabela 43 Número de condutores isolados com PVC em eletroduto de PVC Secção nominal mm2 Número de condutores no eletoduto 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tamanho nominal do eletroduto 15 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 16 16 16 20 20 20 20 25 25 40 16 16 20 20 20 25 25 25 25 60 16 20 20 25 25 25 25 32 32 100 20 20 25 32 32 32 32 40 40 160 20 25 25 32 32 40 40 40 40 250 25 32 32 40 40 40 50 50 50 350 25 32 40 50 50 50 50 50 60 500 32 40 40 50 50 60 60 60 70 700 40 40 50 60 60 60 75 75 75 950 40 50 60 75 75 75 75 85 85 1200 50 50 60 75 75 75 85 85 1500 50 60 75 85 85 85 1850 50 75 75 85 85 Para usar a Tab 43 basta conhecer o número de condutores existentes e sua bitola mas atenção pois aqui não são somente os condutores carregados fase e neutro entra também à proteção terra que é obrigatória em todos os circuitos as sim você consegue descobrir qual o diâmetro do eletroduto utilizado Lembrese que o diâmetro mínimo é de 20 mm P á g i n a 216 Como iremos dimensionar o aterramento dos circuitos Iremos ver mais à frente a questão do aterramento das edifica ções mas a proteção pelo terra será obrigatória em todos os circuitos e terá a princípio a mesma bitola da fase já dimensionada Ex 01 Dimensione quem em um eletroduto passam três circuitos que são descriminados abaixo Circuito 1 127 V FNT 25 mm2 Circuito 2 127 V FNT 25 mm2 Circuito 3 220 V FFT 25 mm2 Assim considerando dimensione o eletroduto responsável pela passagem destes 3 circuitos Primeiro você deve entender que todos os diâmetros são iguais 25 mm2 lo go você pode utilizar a Tab 43 Pela descrição temos 9 condutores considerase aqui F N e T pois todos eles passam pelo eletroduto consultando a Tab 43 temos que este eletroduto têm 25 mm 822 Quando todos os condutores são desiguais Uma importante regra tem que ser respeitada aqui a soma das áreas totais dos condutores dentro do eletroduto não deve ser superior a 40 da área útil do ele troduto Fig 82 P á g i n a 217 Figura 8216 Representação dos condutores no eletroduto Fonte PORTAL DA ELETRICIDADE 2017 Assim devese seguir o seguinte roteiro Determinar a seção dos condutores que irão passar no interior do eletrodu to Nesta etapa você deve dimensionar todos os condutores existentes incluindo a fase neutro e terra visto que todos eles ocuparão espaço dentro do eletroduto utilize os métodos de dimensionamento já estudados Determinar a área total de cada condutor considerando a camada de iso lação e efetuar a somatória das seções totais obtida no item anterior Aqui você deverá separar os condutores levantados anteriormente por bitola e quantificálos Nk você precisa ainda saber qual é o diâmetro externo Dk de cada tipo de fio e cabo a ser utilizado deve ser definido o tipo essa informação pode ser consultada na Tab 44 P á g i n a 218 Tabela 44 Diâmetro externo de fios e cabos Secção nominal do condutor mm2 Diâmetro Externo mm Fios Cabos 15 28 30 25 34 37 40 39 42 60 44 48 100 56 59 160 65 69 250 85 350 95 500 110 700 130 950 150 1200 165 Assim aplicase a equação 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde Nk Número de condutores de uma bitola específica do circuito k Dk Diâmetro em mm associado a uma bitola Tab 37 K número de circuitos Com o valor da somatória determinar Tab 45 na coluna 40 da área o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do ele troduto a ser utilizado P á g i n a 219 Tabela 45 Associação de áreas útil com área total dos eletrodutos Referência de rosca Diâmetro externo nominal mm Diâmetro interno mm Espessura parede mm Área total aprox mm2 Área útil mm2 40 ½ 20 16 22 2011 804 ¾ 25 21 26 3464 1386 1 32 268 32 5641 2256 1 ¼ 40 350 36 9621 3848 1 ½ 50 398 40 12441 4976 2 60 502 46 19792 7917 2 ½ 75 641 55 32270 12908 3 85 756 62 44888 17955 Assim você deve enquadrar o valor calculado anteriormente na coluna da área útil de 40 que pode ser preenchida por condutores para encontrar o diâme tro associado a este eletroduto Ex 02 Dimensione os eletrodutos responsáveis pela passagem de dois cir cuitos compostos por cabos sendo o primeiro 127 V FFT de 15 mm2 e o outro 220 V FFT de 40 mm2 Aplicase nesse caso a formula para a determinação das áreas de secção ocupadas visto que a bitola dos condutores é desigual 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde temse 𝑆𝑡 3 𝜋 32 4 3 𝜋 422 4 2195 4154 6349𝑚𝑚2 A primeira parcela corresponde ao circuito 1 onde o valor de diâmetro 30 foi retirado da Tab 44 e a segunda parcela respectivamente o circuito 2 Consultando a Tab 45 para a coluna de 40 de área útil ocupada temse um eletroduto de 2000 mm P á g i n a 220 823 Acessórios dos eletrodutos Os eletrodutos são interligados às caixas de passagem ou caixas de deriva ção São também emendados podem mudar de direção e por isso é necessário o uso de acessórios para unir as partes do sistema A seguir estão descritos alguns tipos de acessórios utilizados para interligação Luvas acessório com formato cilíndrico com rosca interna usados para unir trechos de eletrodutos ou um eletroduto e uma curva Fig 83 Figura 173 Luvas de PVC Buchas peças que se destinam a arremates ou para melhorar o acaba mento das extremidades dos eletrodutos rígidos impedindo que ao serem puxado os condutores a isolação seja danificada por eventuais rebarbas na ponta do eletro duto Arruelas também chamadas de contrabuchas ou porcas possuem rosca interna e são colocadas externamente às caixas servindo para contraaperto com a bucha para fixação do eletroduto com a parede dela Curvas acessórios necessários para efetuar mudanças de direção numa rede de eletrodutos Podem ser encontradas no comércio com ângulos de 90º 135º e 180º com rosca ou ponta e bolsa Fig 84 P á g i n a 221 Figura 84 Curva de PVC Braçadeiras acessórios destinados à fixação de eletrodutos rígidos ou fle xíveis e paredes tetos ou outros elementos estruturais Há ainda a adoção de caixas de passagem que são fundamentais para as se guintes funções Facilitar a enfiação dos condutores por causa de grandes distâncias Pontos de emenda ou derivação de condutores Pontos de luz no teto ou na parede Instalação de interruptores Pontos diversos telefone internet TV campainha Podem ser aparentes ou embutidas As caixas de passagem podem estar no piso se a instalação assim for previs ta e nestes casos devem ser de materiais apropriados Fig 85 Figura 85 Caixas de passagem para piso Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 P á g i n a 222 Ou se forem suspensas ou embutidas em laje devem ser do tipo octogonal sem frente muito utilizada em pontos de iluminação Fig 86 Figura 86 Caixa octagonal de PVC para iluminação Há ainda caixas de passagem fixas para eletrodutos rígidos que tem tampa em sua constituição A sua aplicação do ponto de vista estético não é muito reco mendada 824 Comprimento dos eletrodutos A determinação do comprimento máximo exigido é importante para delimi tar o tamanho do eletroduto e o número de caixas de passagens que são necessá rias lembrese que a adoção destas se faz necessário para facilitar a enfiação e fu turas manutenções Assim fazse uso da seguinte equação de regra 𝑙𝑚á𝑥 15 3 𝑁 Onde lmáx comprimento máximo do trecho em metros m N número de curvas ou desvios do eletroduto Caso o comprimento máximo dos eletrodutos calculado seja maior que o comprimento real entre as caixas de passagem calculase o número de aumentos do diâmetro nominal do eletroduto provocando uma melhora de sua utilização Se 𝑙𝑚á𝑥 𝑙𝑟𝑒𝑎𝑙 o eletroduto está com problemas assim fazse necessário o cal culo no número de aumentos que deverá ter 𝐴 𝑙𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑙𝑚á𝑥 6 Você entenderá melhor nos exemplos que vamos fazer P á g i n a 223 Ex 03 Imagine o eletroduto de PVC rígido com o perfil abaixo a Dimensione o eletroduto acima sabendo que o circuito um os condutores fios tem 1000 mm2 e o terra tem 1600 mm2 e o circuito 2 com os condutores de 2500 mm2 e o terra tem 1600 mm2 Primeiro devemos separar os tipos de condutores existentes Circuito 1 2F 10 1N 10 1T 16 Circuito 2 3F 25 1N 25 1T 16 No total temos 3 de 10 2 de 16 4 de 25 podendo aplicar na equação proposta para o dimensionamento 𝑆𝑡 3 𝜋 562 4 2 𝜋 652 4 4 𝜋 852 4 7385 6633 22685 36703 𝑚𝑚2 Consultando a Tab 83 para a coluna de 40 de área útil ocupada temse um eletroduto de 4000 mm b Verifique se o dímetro encontrado atende ao comprimento estipulado pelo eletroduto Aplicase a formula 𝑙𝑚á𝑥 15 3 𝑁 Onde N é o número de desvios como no esquema temse 3 desvios temos 𝑙𝑚á𝑥 15 3 3 15 9 6 𝑚 Como lreal 180 m P á g i n a 224 Temos que 𝑙𝑚á𝑥 𝑙𝑟𝑒𝑎𝑙 assim fazse necessário o calculo do número de aumen tos que devemos ter no eletroduto 𝐴 18 6 6 2 Assim devese prever dois aumentos do diâmetro inicial do eletroduto que era de 40 mm passando para 60 mm para atender ao tamanho de 18 m entre as caixas de passagens existentes Você deve estar se perguntando sobre as regras e exigências quanto aos lançamentos destes eletrodutos em uma planta não se preo cupe agora mas a frente na aula de projeto iremos ensinar algumas dicas e recomendações quanto a isso por agora é só calcular 83 Fusível Em um circuito todos os condutores fase devem ser devidamente protegidos por um ou mais dispositivos de secionamento automático evitando assim sobrecor rentes que são sobrecargas e curtos circuitos A função destes dispositivos é a in terrupção de sobrecorrentes evitando que elas danifiquem os equipamentos da ins talação mas aqui é importante lembrar que a proteção evita prejuízos aos equipa mentos e não necessariamente evita em todos os casos A detecção de sobrecorrentes deve ser prevista em todos os condutores fase e deve provocar o seccionamento do condutor em que a corrente for detectada não precisando necessariamente provocar o seccionamento dos outros condutores fa se Se o seccionamento de uma só fase puder causar danos por exemplo no caso de motores trifásicos devem ser tomadas medidas apropriadas para a proteção dos motores Como dispositivo de proteção de circuitos temos basicamente o fusível e o disjuntor O fusível é um dispositivo de proteção contra sobrecorrente que consiste em um elemento fusível elo ou lâmina de liga metálica de baixo ponto de fusão que se funde por efeito Joule quando a intensidade de corrente elétrica superar devido P á g i n a 225 a uma sobrecarga ou um curtocircuito o valor que poderia danificar o isolamento dos condutores ou danos em outros elementos do circuito Os fusíveis podem ser de três tipos Fusíveis cilíndricos cartuchos Fig 87a Fusíveis D Fig 87b Fusíveis NH Fig 87c Figura 87 a Tipo cilíndrico b tipo D c tipo NH a b c Fonte CREDER 2016 Há grande desvantagem do uso dos fusíveis ao invés dos disjuntores e que em caso de sobrecargas os fusíveis queimam e necessitam de troca já dos disjunto res simplesmente desarmam e você deve religalo logo são mais utilizados em ins talações residenciais 84 Disjuntor Os disjuntores termomagnéticos em caixa moldada Unic são construídos de modo a atender às exigências da norma NBR 5361 1998 através de um dispa rador térmico bimetálico de sobrecargas ou de um disparador magnético de alta precisão Pode ser instalado em quadros de distribuição através de garras ou trilhos chamados de barramentos Os disjuntores podem ser dimensionados a seguinte maneira No dimensionamento de dispositivo de proteção contracorrentes de sobrecar ga devem ser satisfeitas as seguintes condições IB IN P á g i n a 226 IN IZ I2 145 IZ Em que IB corrente de projeto do circuito IN corrente nominal do dispositivo de proteção IZ capacidade de condução de corrente de condutores vivos de acordo com o tipo de instalação verificar tabela de CCC utilizada para dimensionamento aula anterior I2 corrente convencional de atuação dos dispositivos de proteção em função de IN Os disjuntores são divididos em três categorias com três tipos de curvas dife rentes Disjuntor unipolar como o próprio nome já diz é um disjuntor indicado para circuitos com apenas uma fase como os circuitos de iluminação e to madas de sistema monofásico fase de 127 ou 220 v Fig88a Disjuntor bipolar para circuito de duas fases como torneiras e chuveiros com sistemas bifásicos fase de 220 v Fig88b Disjuntor tripolar circuitos de três fases com 220 ou 380 v Fig88c P á g i n a 227 Figura 88 a unipolar b bipolar c tripolar a b c Fonte LEROY MERLIN 2017 Utilizaremos todos os nossos disjuntores na curva B de modo a simplificar os cálculos e nestes casos atendem aos critérios da norma brasileira estes valores são os que constam na Tab 46 Existem outros dois dispositivos de segurança dos dis juntores o DR e o DPS DR Dispositivo diferencial residual protege pessoas ou animais de cho ques elétricos DPS dispositivo de proteção contra surtos serve para proteger os equi pamentos eletrônicos ligados ao circuito elétrico A Tab 46 fornece um meio de determinação do disjuntor mais prático nas curvas B e pode ser utilizada P á g i n a 228 Tabela 46 Determinação prática do disjuntor Unic na proteção dos condutores contra cor rentes de sobrecarga Corrente nominal máxima dos disjuntores Unic A Seção no minal dos condutores mm2 1 circuito com 2 con dutores car regados 1 circuito com 3 con dutores car regados 2 circuitos com 2 con dutores car regados cada 3 circuitos com 2 con dutores car regados cada 2 circuitos com 3 con dutores car regados cada 15 15 15 15 1510 15 25 25 20 20 2015 20 40 3530 30 30 25 25 60 40 40 40 35 35 100 60 50 50 40 5040 160 70 60 60 60 60 250 90 70 70 70 70 350 100 100 100 90 90 500 100 100 100 100 100 Valores referidos a 20 C para disjuntores de 10 A a 60 A e a 40 C para disjuntores de 70 A a 100 A O primeiro valor referese ao tipo unipolar e o segundo ao multipolar A Tab 46 pode ser utilizada seguindo os critérios abaixo Condutores isolados e cabos unipolares e multipolares de cobre com isola ção de PVC Temperatura ambiente para os condutores 30C Temperatura no local da instalação dos disjuntores 40C O uso desta Tab 46 é aconselhado e mais simples que o cálculo pela verifi cação das correntes que adota e segue as normas técnicas brasileiras Em casos onde existem dois disjuntores como opção aconselhase a usar o de maior carga Ex 04 Considere um circuito de cobre posicionado majoritariamente fixo na laje e de cabos de cobre com isolação de PVC com uma temperatura de 70C no condutor e 30C ambiente que atende aos pontos de iluminação de uma residência e totaliza uma carga de iluminação de 800 W Dimensione o dispositivo de proteção Neste exemplo tevese incialmente calcular qual bitola do condutor associado a este P á g i n a 229 circuito como sabemos que o mesmo alimenta a iluminação ele deve ser monofási co 127 V assim temse 𝐼𝑝 800 127 629 𝐴 Sabendose que o modo de instalar e pela laje temos uma bitola pelo método de capacidade de corrente CCC de C obtémse uma bitola de 050 mm2 como o mínimo neste caso é de 150 mm2 este que deve ser adotado Consultando a Tab 39 com um circuito de dois condutores carregados FN e condutor de 150 mm2 encontrase com 15 A Resumo Neste capitulo vemos partes constituintes das instalações prediais elétricas importantes como os eletrodutos e disjuntores O eletroduto chamado popularmente de conduíte pode ser definido como um elemento fechado de secção circular em geral que se destina a conter e levar condutores elétricos fios e cabos até pontos de utilização permitindo a sua enfiação mecanismo de colocação dos cabos e fios e a sua retirada através de puxamento São determinados em geral em função do seu diâme tro externo e podem ser rígidos ou flexíveis e de diferentes materiais como o PVC e o metálico Os eletrodutos tem diâmetro mínimo de 20 mm Seu dimensionamento quando os circuitos internos são todos iguais em bi tola darseá pela Tab47 abaixo P á g i n a 231 Tabela 47 Número de condutores isolados com PVC em eletroduto de PVC Secção no minal mm2 Número de condutores no eletoduto 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tamanho nominal do eletroduto 15 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 16 16 16 20 20 20 20 25 25 40 16 16 20 20 20 25 25 25 25 60 16 20 20 25 25 25 25 32 32 100 20 20 25 32 32 32 32 40 40 160 20 25 25 32 32 40 40 40 40 250 25 32 32 40 40 40 50 50 50 350 25 32 40 50 50 50 50 50 60 500 32 40 40 50 50 60 60 60 70 700 40 40 50 60 60 60 75 75 75 950 40 50 60 75 75 75 75 85 85 1200 50 50 60 75 75 75 85 85 1500 50 60 75 85 85 85 1850 50 75 75 85 85 232 Quando os condutores são desiguais dentro do eletroduto utilizase a se guinte sequência 1 Determinar a seção dos condutores que irão passar no interior do eletrodu to Nesta etapa você deve dimensionar todos os condutores existentes incluindo a fase neutro e terra visto que todos eles ocuparão espaço dentro do eletroduto utilize os métodos de dimensionamento já estudados 2 Determinar a área total de cada condutor considerando a camada de iso lação e efetuar a somatória das seções totais obtida no item anterior Aqui você deverá separar os condutores levantados anteriormente por bitola e quantificálos Nk você precisa ainda saber qual é o diâmetro externo Dk de cada tipo de fio e cabo a ser utilizado deve ser definido o tipo essa informação pode ser consultada na Tab 48 Tabela 48 Diâmetro externo de fios e cabos Secção nominal do condutor mm2 Diâmetro Externo mm Fios Cabos 15 28 30 25 34 37 40 39 42 60 44 48 100 56 59 160 65 69 250 85 350 95 500 110 700 130 950 150 1200 165 Assim aplicase a equação P á g i n a 233 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde Nk Número de condutores de uma bitola específica do circuito k Dk Diâmetro em mm associado a uma bitola Tab 41 K número de circuitos 1 Com o valor da somatória determinar Tab 49 na coluna 40 da área o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do ele troduto a ser utilizado Tabela 49 Associação de áreas útil com área total dos eletrodutos Referência de rosca Diâmetro externo nominal mm Diâmetro interno mm Espessura parede mm Área total aprox mm2 Área útil mm2 40 ½ 20 16 22 2011 804 ¾ 25 21 26 3464 1386 1 32 268 32 5641 2256 1 ¼ 40 350 36 9621 3848 1 ½ 50 398 40 12441 4976 2 60 502 46 19792 7917 2 ½ 75 641 55 32270 12908 3 85 756 62 44888 17955 Existem uma grande variedade de caixas e acessórios que são utilizados nas instalações elétricas que podem variar de acordo com seu uso e material Você deve ainda verificar se o diâmetro atende a grandes distâncias Existem ainda os disjuntores e fusíveis que são elementos de proteção das instalações evitando curtos circuitos e queima de equipamentos às vezes O mais aconselhável é o emprego dos disjuntores pois eles simplesmente desarmam e po dem ser religados sem grandes dificuldades Seu dimensionamento é feito com base na Tab 50 Abaixo de acordo com o número de condutores e a secção deles 234 Tabela 50 Determinação prática do disjuntor Unic na proteção dos condutores contra cor rentes de sobrecarga Corrente nominal máxima dos disjuntores Unic A Seção no minal dos condutores mm2 1 circuito com 2 con dutores carregados 1 circuito com 3 con dutores carregados 2 circuitos com 2 con dutores carregados cada 3 circuitos com 2 con dutores carregados cada 2 circuitos com 3 con dutores carregados cada 15 15 15 15 1510 15 25 25 20 20 2015 20 40 3530 30 30 25 25 60 40 40 40 35 35 100 60 50 50 40 5040 160 70 60 60 60 60 250 90 70 70 70 70 350 100 100 100 90 90 500 100 100 100 100 100 Complementar É muito interessante você consultar alguns catálogos de fornecedores de ma teriais elétricos você pode encontralos em sites diversos ou mesmo em lojas de ma teriais de construção assim você conhecerá as variedades existentes no mercado quanto às aplicações Existem ainda alguns vídeos que demostram o funcionamento dos disjuntores e tipos de fusíveis aplicáveis os livros que utilizamos como bibliografia aqui também tem esse conteúdo vale a pena uma consulta Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 AULA 8 Exercícios 1 Considere um eletroduto que atende a três circuitos sendo que dois deles são monofásicos e os demais bifásicos todos de 400 mm2 Determine o diâmetro do eletroduto utiliza do Secção nominal mm2 Número de condutores no eletoduto 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tamanho nominal do eletroduto 15 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 16 16 16 20 20 20 20 25 25 40 16 16 20 20 20 25 25 25 25 60 16 20 20 25 25 25 25 32 32 2 Considere agora que o mesmo eletroduto anterior possui circuitos de fios com bitolas diferentes conforme segue abaixo Circuito 1 FNT 127V 40 mm2 Circuito 2 FNT 127V 60 mm2 Circuito FFT 220V 25 mm2 Determine qual o diâmetro do eletroduto a ser utilizado para a passagem des tes circuitos 3 Considere o esquema abaixo relativo à ligação entre duas caixas de pas sagens através de eletrodutos P á g i n a 238 Dimensione este eletroduto considerando os seguintes condutores fios Circuito 1 FNT 40 Circuito 2 FN 60 e T 100 4 Considere agora que o mesmo esquema acima tem agora mais três circui tos com condutores de PVC que irão atender a chuveiros de 4400 W 220 V redi mensione o eletroduto 5 Verifique se o diâmetro encontrado anteriormente atende a distância e cur vas representadas no desenho e em caso negativo estipule o novo diâmetro que garantirá as propriedades de enfiação necessárias 6 Verifique se o dímetro encontrado atende ao comprimento estipulado pelo eletroduto 7 Considere agora que o desenho da questão 3 apresenta mais um desvio conforme o desenho abaixo isso modificará o diâmetro Se sim informe qual será o novo diâmetro P á g i n a 239 O dimensionamento inicial questão 4 não alteraria pois não houve acréscimo de circuitos entretanto com o aumento de desvios e comprimento do eletroduto po de afetar seu diâmetro vamos verificar 8 Considere um circuito de cobre posicionado majoritariamente fixo na laje e de cabos de cobre com isolação de PVC com uma temperatura de 70C no condutor e 30C ambiente que atende a um aparelho de ar condicionado de uma residência com 1200 W Dimensione o dispositivo de proteção 9 Dimensione todos os disjuntores relativos aos circuitos existentes no exemplo 3 10 Diferencie disjuntor de fusível mostrando suas vantagens e desvantagens AULA 8 Gabarito Questão 1 Primeiro você deve entender que todos os diâmetros são iguais 40 mm2 lo go você pode utilizar a Tab 36 Pela descrição temos 9 condutores monofásico tem FNT e bifásico tem FFT Consultando a Tab 36 temos que este eletroduto têm 25 mm Questão 2 Aplicase nesse caso a formula para a determinação das áreas de secção ocupadas visto que a bitola dos condutores é desigual 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde temse 𝑆𝑡 3 𝜋 342 4 3 𝜋 392 4 3 𝜋 442 4 2722 3581 4559 10862 𝑚𝑚2 Consultando a Tab 38 para a coluna de 40 de área útil ocupada temse um eletroduto de 2500 mm Questão 3 Você deve inicialmente identificar os condutores existentes em cada circuito para a aplicação da formulação a seguir 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde temse 𝑆𝑡 3 𝜋 392 4 2 𝜋 442 4 1 𝜋 562 4 3581 3039 2461 9081 𝑚𝑚2 Consultando a Tab 38 para a coluna de 40 de área útil ocupada temse um eletroduto de 2500 mm P á g i n a 241 Questão 4 Haverá o acréscimo de mais três circuitos cada um deles com 3 fios FFT falta saber qual diâmetro para isso calculase pela CCC 𝐼𝑝 4400 220 20 𝐴 Há necessidade de correção por agrupamento de circuitos k2 onde ele é de 060 5 circuitos no total 𝐼𝑝 20 060 3333 𝐴 Pelo modo de instalar B2 com dois condutores carregados temos uma bitola de 60 mm2 Assim podemos dimensionar o eletroduto acrescendo esses condutores 9 fi os de 60 𝑆𝑡 9 𝜋 442 4 13677 𝑚𝑚2 𝑆𝑜𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑗á 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 13677 9081 22758 𝑚𝑚2 𝑂𝑙ℎ𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑛𝑎 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠á𝑟𝑖𝑎 𝑡𝑒𝑚 𝑠𝑒 𝑢𝑚 𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 40 𝑚𝑚 Questão 5 Devese verificar se o diâmetro encontrado anteriormente atende a distância e curvas representadas no desenho Questão 6 Aplicase a formula 𝑙𝑚á𝑥 15 3 𝑁 Onde N é o número de desvios como no esquema temse 2 desvios temos 𝑙𝑚á𝑥 15 3 2 15 6 9 𝑚 Como lreal 80 m Como o comprimento máximo 9m é maior que o real não há necessidade de aumento no diâmetro e seu valor é necessário para a instalação P á g i n a 242 Questão 7 Aplicase a formula 𝑙𝑚á𝑥 15 3 𝑁 Onde N é o número de desvios como no esquema temse 3 desvios temos 𝑙𝑚á𝑥 15 3 3 15 9 6 𝑚 Como lreal 85 m Temos que 𝑙𝑚á𝑥 𝑙𝑟𝑒𝑎𝑙 assim fazse necessário o calculo do número de aumen tos que devemos ter no eletroduto 𝐴 85 6 6 041 Assim devese prever um aumento não existe 041 aumento logo você deve aproximar do diâmetro inicial do eletroduto que era de 40 mm passando para 50 mm Questão 8 Neste exemplo tevese incialmente calcular qual bitola do condutor associado a este circuito como sabemos que o mesmo alimenta uma TUE deve ser bifásico 220 V assim temse 𝐼𝑝 1200 220 545𝐴 Sabendose que o modo de instalar e pela laje temos uma bitola pelo método de capacidade de corrente CCC de C obtémse uma bitola de 050 mm2 como o mínimo neste caso é de 250 mm2 este que deve ser adotado Consultando a Tab 39 com um circuito de dois condutores carregados FF e condutor de 250 mm2 encontrase com 25 A P á g i n a 243 Questão 9 Considere o seguinte caso Circuito 1 FNT 40 35 A ou 30ª Circuito 2 FN 60 e T 100 40 A Você não deve considerar o terra para efeito de verificação logo usase a ta bela apropriada sabendo que cada circuito tem um disjuntor próprio Questão 10 O fusível como o próprio nome nos remete se rompem ou fundem desfazen do a continuidade do circuito para haver a proteção das instalações logo após esse fenômeno devem ser imediatamente trocados Já os disjuntores simplesmente de sarmam pelo aquecimento de um dispositivo interno quando atingem a situação crí tica para voltar a funcionar basta religar e não trocar são os mais utilizados nas ins talações Definição dos conceitos ne cessários para entendimento do fator de demanda Aula 9 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos a determinação da potência utilizada necessária para determinar o tipo de fornecimento de uma instalação elétrica predial Para isso é necessário apresentar o conceito de fator de demanda OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender o que é fator de demanda e como se obtém o seu valor através da utilização de tabelas Calcular a potência utilizada através do fator de demanda e da potência instalada Calcular o fator de demanda para aparelhos específicos a saber ar condicionado e aquecedor de água chuveiro elétrico Definir o tipo de fornecimento de uma instalação elétrica residencial P á g i n a 245 9 DEFINIÇÃO DOS CONCEITOS NECESSÁRIOS PARA ENTENDIMENTO DO FATOR DE DEMANDA 91 Potência Instalada ou potência ativa total A potência instalada é definida como a soma de todas as po tências dos equipamentos presentes em uma determinada edificação Assim para calcular a potência instalada é necessário realizar a so ma das potências dos pontos de iluminação vistos nas aulas 3 e 4 com as potências dos pontos de tomada tanto gerais quanto específicos vistos na aula 5 Com os valores destas potências calculadas e conhecendo corretamente os fatores de potência é possível calcular a potência total necessária para que esta edificação em específico funcione caso todos os pontos presentes nela sejam acio nados ao mesmo tempo Está potência é a potência instalada também chamada de potência ativa total A Fig 9 resume a teoria apresentada Figura 9 Cálculo de potência instalada P á g i n a 246 Esta é uma boa hora para retornar as aulas 3 4 e 5 e revisar os conceitos aprendidos ali Os cálculos de potência explicados nestas aulas serão necessários para que você consiga compreender os novos conceitos abordados nesta aula Portanto boa revisão 92 Fator de demanda e potência utilizada É fácil compreender que em qualquer instalação elétrica raramente se utili zam todos os pontos de luz e tomada de corrente ao mesmo tempo Estudos estatís ticos comprovam que em pequenas residências é mais provável que isso aconteça do que em grandes moradias Assim é fácil perceber que o uso dos pontos de uma determinada edificação está relacionado com o tamanho da mesma Também não é difícil se verificar que a finalidade da edificação influência no uso dos pontos desta edificação Desta manei ra é necessário criar um mecanismo para avaliar a demanda que uma edificação tem em usar seus pontos dimensionados Desta forma definisse o fator de demanda como sendo a razão entre a potên cia utilizada pela potência instalada Ou seja para obter a potência utilizada de uma edificação que é um parâmetro necessário para entender o quanto dos pontos será realmente utilizado durante a vida útil daquela instalação basta multiplicar o fator de potência pela potência instalada aplicando a equação a seguir 𝐹𝐷 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑋 100 Para obter o valor do coeficiente fator de potência é necessário utilizar a tabe la apropriada conhecendo algumas informações da edificação que está sendo anali sada a finalidade da edificação a potência instalada a área total da edificação Co nhecendo estes itens é possível encontrar o FD utilizando a Tab 51 P á g i n a 247 Tabela 51 Fatores de demanda para cargas de iluminação e pequenos aparelhos Tipo de Edifica ção Potência insta lada W Fator de demanda Carga mínima Wm² Residências ca sas e apartamen tos Até 1000 80 30 e nunca inferior a 2200 W 10002000 75 20003000 65 30004000 60 40005000 50 50006000 45 60007000 40 70008000 35 80009000 30 900010000 27 Acima de 1000 24 Auditórios salões de exposição e semelhantes 80 15 Bancos 80 50 Barbearias salões de beleza 80 30 Clubes e seme lhantes 80 20 Escolas e seme lhantes Até 12000 Acima de 12000 80 50 30 Escritórios Até 20000 Acima de 20000 80 70 50 Garagens áreas de serviços simila res 80 5 Hospitais casas de saúde similares Até 50000 Acima de 50000 40 20 20 P á g i n a 248 Tabela 51 Fatores de demanda para cargas de iluminação e pequenos aparelhos conclusão Tipo de Edifica ção Potência insta lada W Fator de demanda Carga mínima Wm² Hotéis motéis semelhantes Até 20000 20000 a 100000 Acima de 100000 50 40 30 20 Igrejas e seme lhantes 80 15 Lojas supermer cados semelhan tes 80 20 Restaurantes e semelhantes 80 20 Quarteis e seme lhantes Até 15000 Acima de 15000 100 40 30 Uma coisa que deve ser observada é que a tabela se refere as cargas de ilu minação e de pequenos aparelhos ou seja das tomadas de uso geral Devese to mar muito cuidado ao incluir as tomadas de uso específico para realizar as contas utilizando esta tabela uma vez que aparelhos de ar condicionado e aquecedor de água chuveiro elétrico possuem tabelas separadas para cálculo de fator de de manda Ex 01 Um apartamento apresenta 1240 W de carga de iluminação 3000 W de potência das tomadas de uso geral 1 ar condicionado 1500 W e um chuveiro 4400 W Determine a potência instalada e a potência utilizada para esta edificação A potência total instalada é obtida somando a potência de iluminação com as tomadas de uso específico e geral P á g i n a 249 Pinstalada1240300015004400 10140 W Já a potência utilizada deve ser calculada com base nos fatores de demanda Lembrando que os aparelhos específicos não entram na conta de fator de potência da Tab44 Pconsiderada12403000 4240 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 24005120 W Pcalculada2920 W Devese somar a essa potência calculada a potência dos equipamentos de uso específico Putilizada2920150044008820 W Ex 02 Uma casa simples com 40 m2 de área apresentava 580 VA de po tência de iluminação 2700 VA de potência de tomadas de uso geral 1 aparelho de ar condicionado com 1200 W e um chuveiro elétrico com 4400 W Determine a po tência instalada e a potência utilizada desta casa A potência total instalada é obtida somando a potência de iluminação com as tomadas de uso específico e geral não deve ser esquecido o fator de potência que vale 1 para iluminação e 080 para TUG Pinstalada5801270008440012008340 W Já a potência utilizada deve ser calculada com base nos fatores de demanda Lembrando que os aparelhos específicos não entram na conta de fator de potência da Tab 44 Pconsiderada58012700082740 W P á g i n a 250 Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 740065481 W Pcalculada2031W Porém conforme ilustrado na Tab 91 em hipótese nenhuma a potência para iluminação e TUG deve ser menor que 2200 W para apartamentos e casas Além disso devese apresentam uma carga mínima de 30 Wm² o que leva a Pcalculada30401200 W Assim adotase a potência calculada como sendo 2200 W Logo é possível chegar a potência utilizada Putilizada2200120044007800 W Ex 03 Calcular a potência utilizada para uma igreja que tem 60m² de área e apresenta potência de iluminação igual a 2000 W e potência de tomadas de uso ge ral de 5000 W Desprezar as tomadas de uso específico por enquanto A potência total instalada é obtida somando a potência de iluminação com as tomadas de uso geral Pinstalada200050007000 W Consultando a Tab 92 obtém FD80 e carga mínima de 15 Wm² assim temos Putilizada0870005600 W Pmínima1560900 W Portanto a potência utilizada vale 5600 W desconsiderandose as tomadas de uso específico 93 Fator de demanda para aparelhos de uso específico Conforme foi explicado no item anterior equipamentos de uso específico principalmente aparelhos de ar condicionado e aquecedor de água não devem ser P á g i n a 251 incluídos nas contas da Tab 44 Isto porque o fator de demanda para estes equipa mentos é individualizado conforme Tab 45 e Tab 46 Tabela 52 Fatores de demanda para aparelhos de aquecimento chuveiro elétrico Número de apare lhos Fator de deman da Número de apare lhos Fator de demanda 1 100 14 41 2 75 15 40 3 70 16 39 4 66 17 38 5 62 18 37 6 59 19 36 7 56 20 35 8 53 21 34 9 51 22 33 10 49 23 32 11 47 24 31 12 45 25 ou mais 30 13 43 Tabela 53 Fatores de demanda para aparelhos de ar condicionado tipo janela Número de apa relhos Fator de de manda 1 a 4 100 5 a 10 70 11 a 20 65 21 a 30 62 31 a 40 58 41 a 50 55 51 a 80 53 Acima de 80 50 P á g i n a 252 Ex 04 Calcular a potência utilizada para uma igreja que tem 60m² de área e apresenta potência de iluminação igual a 2000 W e potência de tomadas de uso ge ral de 5000 W do exercício 03 considerando que a mesma terá 12 ares condiciona dos de 2000 W A potência utilizada vale 5600 W conforme determinado no exercí cio 03 Porém ainda falta calcular a potência utilizada para os aparelhos de ar condi cionado Olhando na Tab 44 encontrase o seguinte 1 a 4 100 4200018000 W 5 a 10 70 62000078400 W 11 a 20 65 220000652600 W Pcalculada19000 W Assim é possível obter a potência utilizada já considerando os pontos de uso específico também Putilizada56001900024600 W Ex 05 Calcular a potência utilizada para uma residência isolada que apre senta os seguintes dados 200 m² de área potência de iluminação e tomadas de uso geral vale 8000 W 1 chuveiro elétrico de 2500 W e 2 aparelhos de ar condicionado de 1500 W A primeira coisa a ser analisada é a carga mínima para tomadas de uso geral e iluminação que vale 220 W ou 30 Wm² para edificações residenciais Nesse caso obtémse como potência mínima 6000 W Pela Tab 44 temos Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 500 W 50006000 W 45 450 W 60007000 W 40 400 W 70008000 W 35 350 W P á g i n a 253 Pcalculada4500 W Pela Tab 45 usamos um fator de 100 quando se tem apenas 1 chuveiro logo 2500W será a potência calculada para o chuveiro Pela Tab 46 usamos um fator de 100 quando se tem 2 ares condicionados logo será 3000W a potência calculada para este equipamento Desta maneira é possível obter a potência utilizada total Putilizada45002500300010000 W Ex 06 Calcular a potência utilizada para a planta a seguir sendo esta a mesma planta utilizada nos exercícios das aulas 3 4 5 6 7 e 8 Figura 91 Planta Ex06 P á g i n a 254 Não será necessário fazer todos os cálculos novamente Basta resgatar as in formações obtidas principalmente nas aulas 3 e 5 que estão resumidas na tabela abaixo Carga de iluminação total 680 VA Carga de TUG 3300 VA Aparelho de ar condicionado 1200 W Chuveiro 4400 W Microondas 1300 W Geladeira 300 W Pconsiderada68013300083320 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 320065208 W Pcalculada1758 W Agora basta somar os equipamentos de uso específico Putilizada1758012004400130030024780 W Ex 07 Calcular a potência utilizada para uma residência multifamiliar que apresenta os seguintes dados total de cargas residenciais considerando iluminação e tomadas de 42960 W 10 chuveiros de 6000 W 20 aparelhos de ar condicionado com 1800 W Além disso o circuito de serviço comum a toda edificação apresenta os seguintes dados 10772 W de potência total considerando luz e tomada e 1 ele vador com 10 cv de potência O primeiro passo é calcular a potência que irá entrar nas contas da Tab 44 Pconsiderada429601077253732 W P á g i n a 255 Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 500 W 50006000 W 45 450 W 60007000 W 40 400 W 70008000 W 35 350 W 80009000 W 30 300 W 900010000 W 27 270 W de 10000 W 24 437320241049568 W Pcalculada1556568W Agora é necessário calcular as demandas previstas na Tab 45 isto é devido aos chuveiros elétricos 1 100 6000 W 2 75 07560004500 W 3 70 07060004200 W 4 66 06660003960 W 5 62 06260003720 W 6 59 05960003540 W 7 56 05660003360 W 8 53 05360003180 W 9 51 05160003060 W 10 49 04960002940 W Pcalculada38460 W P á g i n a 256 Olhando na Tab 46 encontrase o seguinte para ar condicionado 1 a 4 100 4180017200 W 5 a 10 70 61800077560 W 11 a 20 65 10180006511700 W Pcalculada26460 W Agora é necessário somar todos os valores encontrados com a potência do elevador que deve ser passada para W Pelevador10cv7355 W Putilizada1556568384602646073558784068 W Lembrando que para converter cv cavalovapor para W basta usar a seguinte regra 1cv 7355 W 94 Definição do tipo de fornecimento Com base na potência utilizada calculada que também pode ser chamada de demanda de potência é possível identificar o tipo de fornecimento de uma determi nada edificação residencial Os tipos de fornecimentos brasileiros são Monofásico uma fase e um neutro dois fios Bifásico duas fases e um neutro três fios Trifásico três fases e um neutro quatro fios A definição do tipo de fornecimento varia de município para município confor me varia a concessionária que administra a cidade Grosso modo a Tab 54 pode ser utilizada para previsão do tipo de fornecimento Esta tabela é uma adaptação da ta bela utilizada pela Ampla Destacase que para ambientes urbanos a concessionária proíbe fornecimento monofásico mesmo que a demanda de potência indique que seja possível utilizar este tipo de fornecimento P á g i n a 257 Tabela 54 Previsão do tipo de fornecimento com base da demanda de potência Demanda de Po tência kW Fornecimento 0D12 Monofásico 12D22 Bifásico D22 Trifásico Ex 08 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 01 Resgatando a informação do exercício 01 temse Putilizada8820 W88k W O que leva a um fornecimento monofásico para área rural e bifásico para área urbana Ex 09 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 04 Resgatando a informação do exercício 04 temse Putilizada24600 W246 kW O que leva a um fornecimento trifásico Ex 10 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 06 que representa a planta utilizada para exercícios das aulas 3 4 5 6 7 e 8 Resgatando a informação do exercício 06 temse Putilizada24780 W2478 kW O que leva a um fornecimento trifásico Caso haja alguma dúvida em relação à teoria ou aos exercícios en tre em contato com o tutor da disciplina Não se esqueça de consultar o ma terial complementar pois lá você encontrará várias maneiras de reforçar a aprendizagem do nosso conteúdo Resumo Nesta aula abordamos A potência instalada é definida como a soma de todas as potências dos equipamentos presentes em uma determinada edificação calculada somando as potências dos pontos de iluminação com as potências dos pontos de tomada tanto gerais quanto específicos Nunca numa edificação todos os pontos serão utilizados ao mesmo tempo Devese prever a demanda de potência que representa com maior precisão a potência utilizada de uma edificação O fator que relaciona a potência instalada com a potência utilizada é chamado fator de demanda e pode ser obtido com o uso da Tab 44 para iluminação e TUG e pelas Tab 45 e 46 para chuveiro e ar condi cionado respectivamente P á g i n a 259 Tipo de Edifica ção Potência insta lada W Fator de demanda Carga mínima Wm² Residências ca sas e apartamen tos Até 1000 80 30 e nunca inferior a 2200 W 10002000 75 20003000 65 30004000 60 40005000 50 50006000 45 60007000 40 70008000 35 80009000 30 900010000 27 Acima de 1000 24 Auditórios salões de exposição e semelhantes 80 15 Bancos 80 50 Barbearias salões de beleza 80 30 Clubes e seme lhantes 80 20 Escolas e seme lhantes Até 12000 Acima de 12000 80 50 30 Escritórios Até 20000 Acima de 20000 80 70 50 Garagens áreas de serviços simila res 80 5 Hospitais casas de saúde simila res Até 50000 Acima de 50000 40 20 20 Hotéis motéis semelhantes Até 20000 20000 a 100000 Acima de 100000 50 40 30 20 P á g i n a 260 Igrejas e seme lhantes 80 15 Lojas supermer cados semelhan tes 80 20 Restaurantes e semelhantes 80 20 Quarteis e seme lhantes Até 15000 Acima de 15000 100 40 30 Abaixo mostrase novamente a Tabela 45 Fatores de demanda para apare lhos de aquecimento chuveiro elétrico Número de apare lhos Fator de deman da Número de apare lhos Fator de demanda 1 100 14 41 2 75 15 40 3 70 16 39 4 66 17 38 5 62 18 37 6 59 19 36 7 56 20 35 8 53 21 34 9 51 22 33 10 49 23 32 11 47 24 31 12 45 25 ou mais 30 13 43 P á g i n a 261 Número de apare lhos Fator de deman da 1 a 4 100 5 a 10 70 11 a 20 65 21 a 30 62 31 a 40 58 41 a 50 55 51 a 80 53 Acima de 80 50 Depois de calculado a demanda de potência é possível definir o tipo de for necimento de uma edificação utilizando a Tab 47 Demanda de Po tência kW Fornecimento 0D12 Monofásico 12D22 Bifásico D22 Trifásico Complementar Sugerese que o aluno realize a seguinte leitura a fim de complementar os conhecimentos sobre o tema sistemas de aterramento Hélio Creder 15 Edição capitulo 11 páginas 323 a 339 Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 AULA 9 Exercícios Caro discente os temas desta aula são de extrema im portância para um projeto de instalações elétricas Portanto não deixe de praticar 1 Diferencie potência instalada e potência utilizada explicando também a im portância do fator de potência 2 Um apartamento apresenta 2000 W de carga de iluminação 4000 W de po tência das tomadas de uso geral além de um ar condicionada com 2000 W Deter mine a potência instalada e a potência utilizada desta edificação 3 Explique se a demanda de potência sempre apresentará um valor inferior à potência instalada 4 Calcular a potência utilizada para uma escola que apresenta os seguintes dados 200 m² de área potência de iluminação e tomadas de uso geral vale 14500 W 5 chuveiros elétricos de 2800 W e 14 aparelhos de ar condicionado de 2000 W 5 Calcular a potência utilizada para um hotel que apresenta os seguintes da dos 15 quartos tendo 1 chuveiro 4000 W e 1 ar condicionado 2500 W por quarto Além disso a potência de iluminação e de tomadas de uso geral vale 7450 W 6 Calcular a potência utilizada para um restaurante que apresenta os seguin tes dados 40 m² de área 1000 VA de potência de iluminação e 8000 VA de potência de tomadas de uso geral Desprezar os equipamentos específicos P á g i n a 265 7 Calcular a potência utilizada para uma residência multifamiliar que apresen ta os seguintes dados total de cargas residenciais considerando iluminação e toma das de 38500 W 8 chuveiros de 4500 W 15 aparelhos de ar condicionado com 1900 W Além disso o circuito de serviço comum a toda edificação apresenta os seguin tes dados 7000 W de potência total considerando luz e tomada e 1 elevador com 12 cv de potência 8 Calcular a demanda de potência da planta baixa detalhada abaixo utilizada nos exercícios da aula anterior Se necessário procurar informações obtidas pelos exercícios das outras aulas 9 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 04 10 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 06 11 Indicar o tipo de fornecimento para a instalação do exercício 08 AULA 9 Gabarito Questão 01 Potência instalada corresponde a soma das potências ativas dos pontos de iluminação de tomadas de uso geral e específico Seria a potência de uma edifica ção caso todos seus pontos fossem acionados ao mesmo tempo o que é muito difí cil de acontecer Por isso é importante entender a importância da potência utilizada que corresponde a demanda de potência de uma determinada edificação Essa demanda é calculada através do fator de demanda que varia em função da área de uma edificação das potências instaladas e do uso desta edificação As sim multiplicando a potência instalada pelo correto fator de demanda é possível ob ter a potência utilizada Questão 2 A potência total instalada é obtida somando a potência de iluminação com as tomadas de uso específico e geral Pinstalada2000400020008000 W Já a potência utilizada deve ser calculada com base nos fatores de demanda Lembrando que os aparelhos específicos não entram na conta de fator de potência da Tab 91 Pconsiderada200040006000 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 500 W 50006000 W 45 450 W Pcalculada3750 W Devese somar a essa potência calculada a potência dos equipamentos de uso específico Putilizada375020005750 W P á g i n a 267 Questão 3 Com base na definição de demanda de potência e potência instalada fica fácil comprovar que a potência instalada sempre superior a demanda de potência uma vez que a potência instalada é a soma de todos equipamentos da edificação consi derando seu uso simultâneo o que corresponde a pior condição de projeto possível Assim é impossível que a demanda de potência seja superior a potência instalada Questão 4 Deve ser calculada a potência mínima para este tipo de edificação com base no dado 30 Wm² Pmínima302006000 W Considerando as TUG e os pontos de iluminação com potência instalada total de 14500W temos Até 12000 W 80 12000089600 W Acima de 12000 W 50 25000501250 W Pcalculada10850W maior que a mínima Devese calcular em separado as potências utilizadas para ar condicionado e chuveiro elétrico conforme as duas tabelas que seguem 5 chuveiros de 2800W 1 100 2800 W 2 75 07528002100 W 3 70 07028001960 W 4 66 06628001848 W 5 62 06228001736 W Pchuveiro10444 W 14 ares condicionados de 2000 W P á g i n a 268 1 a 4 100 4200018000 W 5 a 10 70 62000078400 W 11 a 20 65 420000655200 W Par condicionado21600 W Agora é necessário somar todos os valores encontrados para obter a deman da de potência Putilizada10850104442160042894 W Questão 5 Deve ser calculada a potência instalada a ser considerada nas contas para TUG e iluminação Pinstalada152500745044950 W Agora é possível efetuar os cálculos de demanda Até 20000 W 50 200000510000 W 20000100000 W 40 24950049980 W Pcalculada19980 W Cálculo das potências dos chuveiros 15x4000 W P á g i n a 269 1 100 4000 W 2 75 07540003000 W 3 70 07040002800 W 4 66 06640002640 W 5 62 06240002480 W 6 59 05940002360 W 7 56 05640002240 W 8 53 05340002120 W 9 51 05140002040 W 10 49 04940001960 W 11 47 04740001880 W 12 45 04540001800 W 13 43 04340001720 W 14 41 04140001640 W 15 40 04040001600 W Pchuveiro34280 W 15 ares condicionados de 2500 W 1 a 4 100 42500110000 W 5 a 10 70 625000710500 W 11 a 20 65 525000658125 W Par condicionado28625 W Agora é necessário somar todos os valores encontrados para obter a deman da de potência Putilizada19980342802862582885 W Questão 6 Deve ser calculada a potência mínima para este tipo de edificação com base no dado 20 Wm² Pmínima2040800 W Devese calcular a potência instalada P á g i n a 270 Pinstalada100018000087400 W O FD para este tipo de instalação vale 80 logo Putilizada0874005920 W maior que a mínima Questão 7 O primeiro passo é calcular a potência que irá entrar nas contas da Tab 9 Pconsiderada38500700045500 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 500 W 50006000 W 45 450 W 60007000 W 40 400 W 70008000 W 35 350 W 80009000 W 30 300 W 900010000 W 27 270 W de 10000 W 24 355000248520 W Pcalculada13590 W Agora é necessário calcular as demandas previstas na Tab 45 isto é devido aos chuveiros elétricos 1 100 4500W 2 75 07545003375W 3 70 07045003150 W 4 66 06645002970 W 5 62 06245002790 W 6 59 05945002655 W 7 56 05645002520 W 8 53 05345002385 W Pchuveiro24345 W P á g i n a 271 Olhando na Tab 46 encontrase o seguinte para ar condicionado 1 a 4 100 4190017600W 5 a 10 70 61900077980 W 11 a 20 65 519000656175 W Par condicionado21755 W Agora é necessário somar todos os valores encontrados com a potência do elevador que deve ser passada para W Pelevador12cv8828 W Putilizada135902434521755882868518 W Questão 8 Resgatando as potências calculadas nas aulas 3 e 5 temos Iluminação 1200 VA TUG 4500 VA 3 ar condicionados de 1200 W 2 chuveiros de 4400 W 1 micro ondas 1300 W 1 geladeira de 300 W Assim temos Pinstalada120014500084800 W Até 1000 W 80 800W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 80005400 W Pcalculada3200 W Agora é necessário calcular as demandas previstas na Tab 45 isto é devido aos chuveiros elétricos P á g i n a 272 1 100 4400 W 2 75 07544003300 W Pchuveiro7700 W Olhando na Tab 46 encontrase o seguinte para ar condicionado 1 a 4 100 3120013600W Par condicionado3600 W Agora é necessário somar todos os valores encontrados para obter a deman da de potência incluindo neste critério a geladeira e o microondas Putilizada320077003600130030016100 W Questão 9 Resgatando a informação do exercício 04 temse Putilizada42894 W 4289 kW O que leva a um fornecimento trifásico Questão 10 Resgatando a informação do exercício 06 temse Putilizada5920 W 592 kW O que leva a um fornecimento monofásico para zona rural ou bifásico para zona urbana Questão 11 Resgatando a informação do exercício 08 temse Putilizada16100 W 161 kW O que leva a um fornecimento bifásico Vocabulário utilizado pelas concessionárias Aula 10 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos a respeito do padrão de entrada de uma instalação elétrica Assim serão apresentadas as nomenclaturas da parte da instalação elétrica que fica na parte de fora da edificação Nesta aula também será abordado o dimen sionamento dos condutores do circuito de distribuição e seu respectivo disjuntor OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer as partes que compõe um padrão de entrada com destaque para o quadro de medição Conhecer o vocabulário que geralmente é utilizado pelas concessioná rias de energia elétrica Dimensionar os condutores e os disjuntores dos circuitos de distribui ção P á g i n a 274 10 VOCABULÁRIO UTILIZADO PELAS CONCESSIONÁRIAS Alguns termos e definições são de extrema importância para entendimento dos elementos que compõe um projeto elétrico Estes termos geralmente são muito utilizados pelas concessionárias de energia A Fig 10 tem o intuito de situar o aluno a respeito de alguns destes termos técnicos Figura 10 Definição do padrão de entrada Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 Os principais termos utilizados são definidos a seguir Consumidor Pessoa física ou jurídica de direito público ou privado legalmente represen tada que solicite o fornecimento a contratação de energia ou o uso do sistema elé trico à distribuidora assumindo as obrigações decorrentes desse atendimento à s sua s unidade s consumidora s segundo disposto nas normas e nos contratos Unidade consumidora Instalação de apenas um Consumidor caracterizada pelo fornecimento de energia elétrica em um único ponto com medição individualizada P á g i n a 275 Edificação Construção constituída por uma ou mais unidades consumidoras Entrada individual Conjunto de equipamento e materiais medidor e disjuntor de proteção etc destinados ao fornecimento de energia elétrica a uma edificação composta por uma única unidade consumidora Entrada coletiva Conjunto de equipamentos e materiais destinados ao fornecimento de energia a uma edificação composta por mais de uma unidade consumidora Ponto de entrega a O ponto de entrega de energia elétrica situase no limite de propriedade com a via pública em que se localiza a unidade consumidora É o ponto até o qual a concessionária deve adotar todas as providências técnicas de modo a viabilizar o fornecimento de energia elétrica observadas as condições estabelecidas na legisla ção as resoluções e os regulamentos aplicáveis em especial nas definições das responsabilidades financeiras da concessionária e do Consumidor no custeio da in fraestrutura de fornecimento até o ponto de entrega b Quando o atendimento se der por meio de ramal de ligação aéreo o ponto de entrega é no ponto de ancoramento do ramal fixado na fachada no pontalete ou no poste instalado na propriedade particular situado no limite da propriedade com a via pública c No atendimento com ramal de ligação subterrâneo derivado de rede aérea com descida no poste da Light por conveniência do Consumidor o ponto de entrega é na conexão entre o ramal de ligação e a rede secundária de distribuição d No caso de atendimento com ramal de ligação subterrâneo derivado de re de subterrânea o ponto de entrega é fixado no limite da propriedade com a via pú blica no que se refere ao cumprimento das responsabilidades estabelecidas na Re solução 414 da ANEEL Entretanto considerando a necessidade técnica de evitar a realização de emendas entre os ramais de ligação e de entrada junto ao limite de propriedade apenas sob o aspecto estritamente técnico e operacional a concessio nária realiza a instalação contínua do ramal de ligação até o primeiro ponto de cone xão interno ao consumidor caixa de seccionamento ou caixa de proteção geral O trecho interno do ramal a partir do limite de propriedade deve ser considerado como o ramal de entrada P á g i n a 276 e Em se tratando de atendimento através de unidade de transformação inter na ao imóvel o ponto de entrega é na entrada do barramento secundário junto da unidade de transformação Ramal de ligação Conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da Concessionária e o ponto de entrega Ramal de entrada Conjunto de equipamentos condutores e acessórios instalados pelo consu midor entre o ponto de entrega e a medição ou proteção de suas instalações Limite de propriedade Linha que separa a propriedade de um consumidor das propriedades vizinhas ou da via pública no alinhamento determinado pelos poderes públicos Recuo técnico Local situado junto ao muro ou à fachada da edificação onde é construído um gabinete de alvenaria com acesso pela parte externa para instalação das caixas destinadas ao seccionamento a medição bem como a proteção geral voltada para a parte interna da edificação além dos materiais complementares da instalação de entrada de energia elétrica Carga instalada Somatório das potências nominais de todos os equipamentos elétricos e dos pontos de luz instalados na unidade consumidora expressa em kW Demanda da instalação Valor máximo de potência absorvida em um dado intervalo de tempo por um conjunto de cargas existentes em uma instalação É obtido a partir da diversificação dessas cargas por tipo de utilização definida em múltiplos de VA ou kVA para efeito de dimensionamento de condutores disjuntores níveis de queda de tensão ou ainda qualquer outra condição assemelhada devendo também ser expressa em kW a fim de atender às condições definidas na Resolução no 414 da ANEEL e demais resolu ções e legislação atinentes Solicitação de Fornecimento A solicitação de fornecimento de energia elétrica deve ser sempre precedida por prévia consulta à Light a fim de que sejam informadas ao interessado as condi ções do atendimento Dependendo do tipo de sistema de distribuição na área do atendimento as características da configuração elétrica e do ramal de ligação a se P á g i n a 277 rem empregados podem ser diferentes A prévia consulta definirá as características elétricas padronizadas para o atendimento ramal aéreo ramal subterrâneo nível de tensão tipo de padrão de ligação etc antes da elaboração do projeto eou da exe cução das instalações 101 Detalhes construtivos das caixas de medição O relógio medidor fica abrigado em uma caixa de medição também chamada de quadro de medição onde este relógio fica protegido da ação de intempéries Podem ser metálicas ou de policarbonatos e podem ser de um dos tipos des critos a seguir CTM caixa transparente monofásica CTP caixa transparente polifásica detalhada na Fig 101 CM 200 caixa para medição direta até 200 A CSM 200 caixa para seccionamento e medição direta até 200 A CSM caixa para secção e medição indireta CSMD caixa para secção medição indireta e proteção P á g i n a 278 Figura 18 Caixa de medição CTP Fonte CREDER 2016 As caixas do tipo CTM e CTP não possuem em sua estrutura um disjuntor ge ral para acionamento da instalação elétrica a qual estão medindo diferente do que acontece com as caixas do tipo CM 200 CSM 200 CSM e CSMD Por isso caso seja utilizado este tipo de caixas é necessário utilizar uma caixa para abrigar o dis juntor geral na entrada de energia CDJ instalada no muro ou em parede na parte interna da propriedade do consumidor não disponível ao acesso externo por via pú blica A Fig 102 ilustra uma caixa para proteção do disjuntor P á g i n a 279 Figura 102 Caixa para proteção do disjuntor Fonte CREDER 2016 A Fig 103 ilustra o exemplo de aplicação de uma entrada individual onde se liga a energia da concessionária ao poste particular do cliente utilizando um ramal de ligação aéreo e a caixa de medição fica acoplada ao muro de alvenaria P á g i n a 280 Figura 103 Ramal de ligação aéreo para entrada individual Fonte CREDER 2016 As Fig 104 105 e 106 ilustram exemplos de ligação de uma instalação com entradas de energia coletivas utilizando ramais de ligação aéreo subterrâneo e com cabine respectivamente P á g i n a 281 Figura 104 Ramal de ligação aéreo para entrada coletiva Fonte CREDER 2016 Figura 105 Ramal de ligação subterrâneo para entrada coletiva Fonte CREDER 2016 P á g i n a 282 Figura 106 Ramal de ligação com cabine para entrada coletiva Fonte CREDER 2016 102 Dimensionamento de circuito de distribuição É necessário definir e conceituar a diferença entre um circuito de distribuição e um circuito terminação A Fig 107 auxilia no entendimento desta diferença mas basicamente a diferença entre os dois circuitos é uma questão meramente geográfi ca Enquanto o circuito de distribuição liga o quadro medidor ao quadro de distribui ção os circuitos terminais ligam o quadro de distribuição aos pontos de utilização da instalação lâmpadas tomadas motores P á g i n a 283 Figura 107 Diferença entre circuito de distribuição e circuito de alimentação Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 Com isso fica fácil observar o dimensionamento de um circuito terminal con duzirá a bitolas menores enquanto o dimensionamento dos circuitos de distribuição levará a seções maiores Além disso no critério da queda de tensão usase 2 para circuitos terminais enquanto para circuitos de distribuição adotase 3 No dimensi onamento destes circuitos a potência a ser utilizada é a demanda de potência ou potência utilizada calculada conforme aula 9 Além disso os critérios e tabelas para dimensionamentos dos condutores serão os mesmos apresentados na aula 7 A se guir são apresentados alguns exemplos Ex 01 Um apartamento apresenta a demanda de potência igual a 8900 W apresentando um fornecimento monofásico Dimensione os condutores do circuito de alimentação pelo critério da capacidade de carga e da queda de tensão sabendo que o circuito será enterrado e que a distância entre relógio medidor e quadro de distribuição é de 18 Será utilizado eletrodutos PVC e condutores de cobre isolados com PVC Considere que a temperatura do solo é de 20ºC Dimensione também o disjuntor para este circuito O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado PVC Número de condutores carregados do circuito 2 condutores P á g i n a 284 Maneira de instalação D condutor enterrado em eletroduto de seção circu lar não ventilado Corrente de projeto 𝐼𝑝 𝑃 𝑉 8900𝑊 127𝑉 7008𝐴 Nenhum fator de correção é necessário nesse caso O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 27 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 16 mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 8900 x 18 160200 Wm Agora basta olhar na Tab 34 considerando uma queda de 3 para obtermos a bitola de 16 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 16 mm² Olhando na Tab 39 encontramos um disjuntor de 70 A P á g i n a 285 Ex 02 Dimensione o circuito de distribuição da planta utilizada em nossos estudos resgatando se necessário informações das aulas anteriores Considere que a distância entre relógio e o quadro de distribuição vale 25 m que será utilizado eletrodutos de PVC e condutores de cobre isolados com PVC Considere que a tem peratura do solo da região vale 25ºC Para realizar o exercício é necessário resgatar a demanda de potência do exemplo 06 da aula 9 que vale 24780 W e o tipo de fornecimento do exemplo 10 da aula 9 onde constatamos que se trata de um fornecimento trifásico O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado PVC Número de condutores carregados do circuito 4 condutores usamos a colu na de 3 condutores carregados P á g i n a 286 Maneira de instalação D condutor enterrado em eletroduto de seção circu lar não ventilado Corrente de projeto 𝐼𝑝 𝑃 𝑉 24780𝑊 220𝑉 11264𝐴 Fatores de correção necessários Temperatura olhamos na Tab 29 na aula 7 e encontramos k1089 𝐼𝑝 11264 089 12656 𝐴 O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 27 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 70 mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 24780 x 25 619500 Wm Agora basta olhar na Tab 35 considerando uma queda de 3 para obtermos a bitola de 16 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 70 mm² Ex 03 Dimensione o circuito de distribuição de uma escola com demanda de potência de 145000 W cujo fornecimento é bifásico Serão utilizados condutores de cobre isolados com EPR embutidos diretamente no solo porém com uma camada de proteção A distância do relógio medidor ao quadro de distribuição é de 36 m e a temperatura do solo vale 20ºC O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado EPR Número de condutores carregados do circuito 3 condutores Maneira de instalação D condutor enterrado diretamente no solo com ca mada de proteção P á g i n a 287 Corrente de projeto 𝐼𝑝 14500 𝑊 220 𝑉 6591 𝐴 Nenhum fator de correção é necessário nesse caso O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 28 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 16mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 14500 x 36 522000 Wm Agora basta olhar na Tab 35 considerando uma queda de 3 para obtermos a bitola de 16 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 16 mm² Olhando na Tab 39 encontramos um disjuntor de 70 A Resumo Nesta aula discutimos a respeito Termos importantes para entendimento de um manual de concessioná ria consumidor unidade consumidora ramal de entrada ramal de liga ção entrada individual entrada coletiva entre outros Ponto de entrega corresponde o ponto a partir do qual a concessioná ria não tem mais responsabilidade sobre a instalação elétrica ficando a cargo do proprietário da edificação eventuais reparos e manutenções a serem realizadas Tipos de quadro de medição CTM caixa transparente monofásica CTP caixa transparente polifásica CM 200 caixa para medição di reta até 200 A CSM 200 caixa para seccionamento e medição direta até 200 A CSM caixa para secção e medição indireta CSMD caixa para secção medição indireta e proteção O ramal de ligação de uma edificação pode ser aéreo subterrâneo ou com cabine para entrada coletiva sendo que cada um destes tipos exi ge uma determinada normatização Circuitos de distribuição ligam o relógio medidor até o quadro de distri buição enquanto circuitos terminais ligam o quadro de distribuição até os pontos de uma instalação elétrica O dimensionamento de um circuito de distribuição é feito de forma simi lar ao dimensionamento de um circuito terminal com a diferença que no dimensionamento de um circuito de distribuição utilizase a deman da de potência nos cálculos Complementar Alguns vídeos da internet podem ser utilizados para me lhor entendimento dos conceitos apresentados aqui e também para melhor compreensão dos temas abordados TAF Agrupamento de caixas de medição httpswwwyoutubecomwatchvFhoXn3kKF0 Padrão de entrada httpswwwyoutubecomwatchvGlkJ4Qx5k Instalação do padrão de entrada de energia elétrica da forma correta httpswwwyoutubecomwatchvun0h7ORcC6U Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 54131992 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 CARVALHO JÚNIOR R de Instalações elétricas e o projeto de arquitetura 7ed rev e ampl São Paulo Blucher 2016 CREDER H Instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2016 NISKIER J Manual de instalações elétricas Rio de Janeiro LTC 2015 Complementar COSERN Padrão de entrada Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvGlkJ4Qx5k Acesso em 10 set 2017 PLÁSTICOS Taf Indústria de TAF Agrupamento de caixas de medição Disponí vel em httpswwwyoutubecomwatchvFhoXn3kKF0 Acesso em 10 set 2017 VIERRA Gean Instalação do padrão de entrada de energia elétrica da forma correta Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvun0h7ORcC6U Acesso em 10 set 2017 AULA 10 Exercícios Caro discente os temas desta aula são de extrema im portância para um projeto de instalações elétricas Portanto não deixe de praticar 1 Defina os seguintes termos unidade consumidora en trada individual e entrada coletiva 2 Diferencie os seguintes termos ramal de entrada e ramal de ligação 3 Diferencie os seguintes termos limite de propriedade e recuo técnico 4 Diferencie os seguintes termos carga instalada e demanda de instalação 5 Explique o que é o ponto de entrega Faça um esquema em seu caderno ilustrando os principais itens de um padrão de entrada ramal de ligação ramal de entrada ponto de entrega quadro de medição 6 Detalhe os diferentes tipos de quadros de medição especificando a dife rença que existe entre eles 7 Explique as diferenças que existem entre os circuitos de distribuição e cir cuitos terminais incluindo em sua análise as diferenças na hora de dimensionálos 8 Um restaurante apresenta a potência instalada igual a 9800 W apresen tando um fornecimento monofásico Dimensione os condutores do circuito de alimen tação pelo critério da capacidade de carga e da queda de tensão sabendo que o circuito será enterrado e que a distância entre relógio medidor e quadro de distribui ção é de 25 m Será utilizado eletrodutos PVC e condutores de cobre isolados com PVC Considere que a temperatura do solo é de 25ºC Dimensione também o disjun tor para este circuito 9 Dimensione o circuito de distribuição da planta utilizada em nossos estu dos resgatando se necessário informações das aulas anteriores Considere que a distância entre relógio e o quadro de distribuição vale 12 m que será utilizado ele trodutos de PVC e condutores de cobre isolados com PVC Considere que a tempe ratura do solo da região vale 20ºC 10 Dimensione o circuito de distribuição de uma casa com demanda de potên cia de 26000 W cujo fornecimento é trifásico Serão utilizados condutores de cobre isolados com EPR embutidos diretamente no solo porém com uma camada de pro teção A distância do relógio medidor ao quadro de distribuição é de 10 m e a tempe ratura do solo vale 20ºC AULA 10 Gabarito Questão 1 Estes termos são de suma importância para compreensão de qualquer manu al de concessionária e podem ser resumidos da seguinte maneira unidade consu midora representa a instalação de apenas um consumidor evidenciado pela presen ça de apenas um relógio medidor ou seja cada relógio medidor representa uma unidade consumidora entrada individual é um conjunto de equipamentos destinados ao fornecimento de uma única unidade consumidora ao passo que entrada coletiva é destinada ao fornecimento de mais de uma unidade consumidora Questão 2 A diferença entre o ramal de ligação e o ramal de entrada é apenas uma questão geográfica enquanto o primeiro situase do poste da concessionária até o ponto de entrega o segundo situase entre o ponto de entrega até o relógio medidor Questão 3 Limite de propriedade é a linha que separa a propriedade de um consumidor das propriedades vizinhas ou da via pública no alinhamento determinado pelos po deres públicos enquanto recuo técnico pode ser definido como local situado junto ao muro ou à fachada da edificação onde é construído um gabinete de alvenaria com acesso pela parte externa para instalação das caixas destinadas ao seccionamento a medição bem como a proteção geral voltada para a parte interna da edificação além dos materiais complementares da instalação de entrada de energia elétrica P á g i n a 294 Questão 4 Carga instalada é o somatório das potências nominais de todos os equipa mentos elétricos e dos pontos de luz instalados na unidade consumidora expressa em kW Já demanda de instalação é definido como valor máximo de potência absorvi da em um dado intervalo de tempo por um conjunto de cargas existentes em uma instalação É obtido a partir da diversificação dessas cargas por tipo de utilização definida em múltiplos de VA ou kVA para efeito de dimensionamento de condutores disjuntores e níveis de queda de tensão Questão 5 Sucintamente o ponto de entrega é definido como o ponto a partir do qual a responsabilidade da instalação passa a ser do proprietário e deixa de ser da conces sionária Dependendo do tipo de ramal de ligação aéreo subterrâneo ou através de transformação interna o ponto em que se situa o ramal de ligação muda O esquema deve ter os elementos mostrados na figura a seguir porém deve ser feito à mão Questão 6 Os tipos de quadro de medição existentes são CTM caixa transparente mo nofásica CTP caixa transparente polifásica CM 200 caixa para medição direta P á g i n a 295 até 200 A CSM 200 caixa para seccionamento e medição direta até 200 A CSM caixa para secção e medição indireta CSMD caixa para secção medição indireta e proteção A diferença entre estes tipos de quadro de medição é com base nos dispositivos que os acompanham Os dois primeiros tipos por exemplo têm apenas o relógio medidor em sua estrutura devendo ser acrescidos portanto de um disjun tor geral O terceiro tipo apresenta um disjuntor acoplado porém não apresenta ne nhuma forma de seccionamento Os três últimos tipos apresentam sua estrutura de forma mais completa sendo que as do tipo CSMD apresentam também dispositivos de proteção em sua estrutura Questão 7 Os circuitos de distribuição ligam o relógio medidor ao quadro de luz e por is so apresentam bitolas maiores para seus condutores uma vez que devem ser di mensionados com a demanda de potência daquela determinada edificação Geral mente são circuitos enterrados Os circuitos terminais partem do quadro de distribuição e terminam nos diver sos pontos úteis da instalação elétrica lâmpadas tomadas Devem ser dimensio nados com base na potência do circuito que fazem parte e geralmente são embuti dos em paredes de alvenaria nos tetos ou podem ficar aparentes através do uso de eletrocalhas Questão 8 O primeiro passo é encontrar a demanda de potência Para isso é necessário recorrer a Tab 91 da aula o onde encontramos o fator de demanda para um restau rante como 80 Assim Pdemanda089800 7840 W O que nos leva a um fornecimento monofásico conforme aula anterior O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado PVC Número de condutores carregados do circuito 2 condutores Maneira de instalação D condutor enterrado em eletroduto de seção circular não ventilado Corrente de projeto P á g i n a 296 𝐼𝑝 𝑃 𝑉 7840 𝑊 127 𝑉 6173 𝐴 Fatores de correção necessários Temperatura olhamos na Tab 76 da aula 7 e encontramos k1089 𝐼𝑝 6173 089 6936 𝐴 O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 74 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 16 mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 7840 x 25 196000 Wm Agora basta olhar na Tab 711 considerando uma queda de 3 para obter mos a bitola de 16 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 16 mm² Olhando na Tab 84 encontramos um disjuntor de 70 A Questão 9 P á g i n a 297 Algumas informações dos exercicios 8 e 11 da aula 9 são necessários para resolução deste item Demanda de potência 16100 W Tipo de fornecimento Bifásico O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado PVC Número de condutores carregados do circuito 3 condutores Maneira de instalação D condutor enterrado em eletroduto de seção circular não ventilado Corrente de projeto 𝐼𝑝 16100 𝑊 220 𝑉 7318 𝐴 Nenhum fator de correção precisa ser utilizado O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 27 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 25 mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 16100 x 12 193200 Wm Agora basta olhar na Tab 35 considerando uma queda de 3 para obtermos a bitola de 6 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 25 mm² Questão 10 O procedimento para dimensionar pelo critério da capacidade de carga con siste em responder aos seguintes itens Tipo de isolação usado EPR Número de condutores carregados do circuito 4 condutores utilizaremos a coluna de 3 condutores carregados Maneira de instalação D condutor enterrado diretamente no solo com cama da de proteção Corrente de projeto P á g i n a 298 𝐼𝑝 26000 𝑊 220 𝑉 11818 𝐴 Nenhum fator de correção precisa ser utilizado O dimensionamento deve ser feito com base na Tab 28 de acordo com as in formações fornecidas Assim será necessário um condutor de 35 mm² para atender a este critério O procedimento para dimensionar pelo critério da queda de tensão consiste em multiplicar a distância estudada pela potência do circuito assim temos P x d 26000 x 10 260000 Wm Agora basta olhar na Tab 712 considerando uma queda de 3 para obter mos a bitola de 10 mm² Logo o condutor deverá ter a bitola de 35 mm² Definição de aterramento e sua importância Aula 11 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos os conceitos básicos dos sistemas de aterramento destacando a definição do aterramento e as formas possíveis de realizálo con forme previsto pela norma brasileira OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Definir de forma concisa o que é aterramento e para que ele serve Entender o princípio de funcionamento dos aterramentos Diferenciar os diferentes tipos de aterramento previstos pela norma Identificar os esquemas unifilares dos aterramentos existentes P á g i n a 300 11 DEFINIÇÃO DE ATERRAMENTO E SUA IMPORTÂNCIA O sistema de aterramento consiste em uma viga cravada na terra que é conectado a um fio geralmente de cor verde e amarela que percorre toda a casa Ele tem como objetivo diminuir a variação de tensão de uma rede elétrica eliminar as fugas de energia e proteger os usuários de um possível choque elétrico Assim os circuitos eou equipamentos que compõe uma instalação elétrica são ligados a este fio condutor o fio terra objeti vando Evitar desequilíbrios nas tensões elétricas de uma instalação Eliminar fugas de energia e desbalanceamento das fases na rede externa rede de fornecimento de energia Prevenir choques elétricos do contato humano com a carcaça parte metáli ca de equipamento com falhas de isolamento Proteger os usuários da instalação de falhas curtos circuitos nos compo nentes da instalação elétrica As Fig 11 e 111 ilustram aterramentos elétricos Figura 11 Haste de aterramento elétrico Fonte CREDER 2016 P á g i n a 301 Figura 111 Exemplo de aterramento Fonte CASA DO ELETRICISTA 2017 Você já deve ter notado que o plug liga alguns equipamentos à tomada como o computador tem três pinos ou pelo menos deveria ter Pois bem o terceiro pino é chamado de terra e muitas vezes é retirado pelas pessoas para que o plug encai xe em tomadas mais simples 111 Explicação de como funciona o aterramento fisicamente Segundo os conceitos da Física o planeta Terra é conside rado uma terra eletrizada sendo este um conceito idealizado para representar um sistema com um campo elétrico cujo potencial é de 0 volt Segundo este conceito a terra é capaz de fornecer ou absor ver a quantidade de carga elétrica partículas carregadas que forem necessários sem entretanto alterar quaisquer de suas propriedades elétricas estando sempre eletricamente neutra em relação ao ambiente e demais sistemas que o cercam Conforme estes conceitos a terra elétrica ideal é um ente utópico uma vez que segundo as leis do Eletromagnetismo qualquer corpo inicialmente neutro que perde ou ganha cargas elétricas acabará obrigatoriamente carregada Desta forma porque a terra pode ser considerada eletricamente neutra em re lação ao que a cerca Este modelo idealizado para a terra pode ser considerado uma excelente aproximação do que ocorre realmente por causa das propriedades que a terra apre senta Em virtude de seu tamanho forma e composição e em acordo com as leis do P á g i n a 302 eletromagnetismo o planeta Terra mostrase para a maioria dos casos para não se dizer em todos como um excelente terra elétrico sendo isto verdade em virtude dos seguintes fatores A Terra apresenta dimensões e massa gigantescas quando comparadas às demais dimensões e massas envolvidas nos problemas elétricos em consi deração Em virtude da quantidade de carga envolvida e da extensão da superfície terrestre a densidade superficial de cargas na superfície da Terra será sempre muito pequena mesmo nas situações reais onde enormes quanti dades de carga são transferidas à Terra A carga remanescente em um corpo inicialmente carregado após contato com a Terra é em praticamente todas as situações desprezível nula pois esta depende da relação de tamanhos raios entre o objeto e a Terra Como a Terra possui um raio de aproximadamente 6300 km qualquer ob jeto é muito pequeno se comparado com o nosso planeta Assim os efeitos elétricos de cargas de objetos ligados eletricamente a ter ra podem ser considerados iguais à zero uma vez que de acordo com a lei de Coulomb a intensidade da força elétrica entre as duas cargas estuda das é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre estes dois elementos Dos itens expostos concluise que essencialmente não haverá carga rema nescente em condutores que inicialmente carregados e mantidos longe de outros objetos carregados encontremse então aterrados Além disso a Terra mostrase essencialmente neutra a estes observadores mesmo após receber ou ceder cargas elétricas aos citados referenciais P á g i n a 303 A Terra satisfaz por exce lente aproximação a todos os re quisitos na definição de um Terra Elétrica sendo portanto excelen te aproximação de um Terra Elé trico para a grande maioria dos fenômenos elétricos que ocorrem em sua superfície ou acima dela Desta maneira fica fácil en tender porque os esquemas de aterramento utilizam a ligação dos equipamentos e circuitos de uma instalação a terra uma vez que por suas propriedades e caracte rísticas o planeta Terra é o melhor terra elétrico que temos disponível 112 Esquemas de aterramento previstos pela norma brasileira A norma brasileira de ins talações elétricas de baixa tensão NBR 5410 2004 destaca que um determinado equipamento ou sistema pode ser ligado a terra por motivos de prote ção ou por exigência quanto ao funcionamento do mesmo Aterramento de proteção ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação com objetivo de limitar o potencial entre as mas sas ou entre massas e elementos condutores estranhos à instalação ou ainda pro porcionar as correntes de falta para terra um caminho de retorno de baixa impedân cia Aterramento funcional ligação à terra de condutores vivos do sistema geralmente o neutro com o objetivo de proporcionar definição e estabilização da tensão da instalação em relação à terra durante o funcionamento limitar sobreten Lei de Coulomb Esta lei formulada por Charles Augustin Coulomb referese às forças de interação atração e repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes ou seja com dimen são e massa desprezível Lembrando que pelo princípio de atração e repulsão cargas com sinais opostos são atraídas e com sinais iguais são repelidas mas estas forças de interação têm intensi dade igual independente do sentido para onde o vetor que as descreve aponta O que a Lei de Coulomb enuncia é que a intensidade da força elétrica de intera ção entre cargas puntiformes é diretamen te proporcional ao produto dos módulos de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa Ou seja P á g i n a 304 sões devido a manobras ou descargas atmosféricas e proporcionar retorno da cor rente de curto circuito monofásica ou bifásica terra ao sistema elétrico 113 Definições normativas sobre aterramento Segundo a NBR 5410 2004 as instalações elétricas de baixa tensão devem seguir quanto ao aterramento funcional e de proteção a um dos três esquemas de aterramento básicos a saber TT TN e IT A simbologia da norma é apresentada a seguir 1ª letra indica a alimentação em relação a Terra T um ponto diretamente aterrado I nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância razoável 2ª letra situação das massas em relação a Terra T diretamente aterradas qualquer ponto N ligadas ao ponto de alimentação aterrado sem aterramento próprio I massas isoladas não aterradas Outras letras especificam a forma de aterramento da massa utilizando o aterramento da fonte de alimentação S neutro e proteção PE por condutores separados distintos C neutro e proteção em um único condutor PEN a Esquema TT ilustrado na Fig 112 Neste tipo de aterramento terra e neutro são aterrados em hastes distintas seguindo na instalação em condutores distintos É muito utilizado em sistemas a on de a fonte de alimentação e a carga estão distantes um do outro P á g i n a 305 Figura 112 Esquema de aterramento TT b Esquema TN nesse tipo de aterramento os condutores terra e neutro são aterrados na mesma haste de aterramento Subdividese em 3 grupos ilustrados nas Fig 113 114 e 115 b1 Esquema TNS nesse tipo de sistema são utilizados dois condutores se parados para neutro e terra ainda que os dois sejam aterrados na mesma haste Indicado para os casos em que a distância entre a carga e a fonte não é muito gran de Geralmente este é o tipo de aterramento utilizado junto ao padrão de entrada de energia elétrica Figura 113 Esquema de aterramento TNS b2 Esquema TNC além de estarem aterrados na mesma haste de aterra mento os condutores neutro e terra são unificados no mesmo condutor chamado de PEN Este esquema deve ser utilizado com muitos cuidados por isso a norma des taca que este tipo de sistema não é permitido em condutores com seção inferior a 10 mm² e nem para equipamentos portáteis Além disso neste tipo de esquema é proi bido o uso de dispositivos DR P á g i n a 306 Figura 114 Esquema de aterramento TNC b3 Esquema TNCS este tipo de sistema é considerado um esquema mis to onde em partes da instalação os condutores terra e neutro são unificados e em outras partes os condutores estão separados Figura 115 Esquema de aterramento TNCS c Esquema IT neste tipo de sistema apenas o condutor terra é aterrado sendo o condutor neutro livre de aterramento Em decorrência disto o condutor neu tro deve ser obrigatoriamente protegido por dispositivo DR Este tipo de aterramento é indicado para locais onde é imprescindível a continuidade dos serviços como é o caso de hospitais e indústrias porém exige manutenções especializadas Ilustrado na Fig 116 P á g i n a 307 Figura 116 Esquema de aterramento de IT Para assimilar os conceitos apresentados não deixe de fazer os exercícios propostos a respeito de sistemas de aterramentos em instalações elétricas Caso haja alguma dúvida em relação à teoria ou aos exercí cios entre em contato com o tutor da disciplina Não se esqueça de consultar o material complementar pois lá você encontrará várias ma neiras de reforçar a aprendizagem do nosso conteúdo Resumo Nesta aula abordamos O sistema de aterramento consiste em uma viga cravada na terra que é conectado a um fio geralmente de cor verde e amarela que percorre toda a casa Ele tem como objetivo diminuir a variação de tensão de uma rede elétrica eliminar as fugas de energia e proteger os usuários de um possível choque elétrico Segundo os conceitos da Física o planeta Terra é considerado uma terra eletrizada sendo este um conceito idealizado para representar um sistema com um campo elétrico cujo potencial é de 0 volt Segundo este conceito a terra é capaz de fornecer ou absorver a quantidade de carga elétrica partículas carregadas que forem necessários sem en tretanto alterar quaisquer de suas propriedades elétricas estando sempre eletricamente neutra em relação ao ambiente e demais siste mas que o cercam A Lei de Coulomb enuncia que a intensidade da força elétrica de inte ração entre cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos de cada carga e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa Esquemas de aterramento previstos pela norma brasileira TT TNS TNC TNCS IT A primeira letra do nome identifica a alimentação em relação à Terra T um ponto diretamente aterrado e I nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância razoável A segunda letra indica a situação das massas em relação à Terra T diretamente aterradas N ligadas ao ponto de alimentação aterrado e I massas isoladas não aterradas Complementar Sugerese que o aluno realize a seguinte leitura a fim de complementar os conhecimentos sobre o tema sistemas de aterramento Hélio Creder 15 Edição capitulo 04 páginas 122 a 140 Indicase também que o aluno assista ao seguinte vídeo a fim de compreender melhor a respeito dos esquemas de aterramentos elétricos httpswwwyoutubecomwatchv7PUjvKU6f5U Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações Elé tricas de Baixa Tensão Rio de Janeiro Abnt 2004 CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações Elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 Complementar ELÉTRICA Mundo da Tipos de aterramentos elétricos Disponível em httpswwwyoutubecomwatchv7PUjvKU6f5U Acesso em 10 set 2017 AULA 11 Exercícios Caro discente os temas desta aula têm fundamentação unicamente teórica Porém não deixe de estudálos e de fazer os exercícios propostos uma vez que sem teoria é impossível para um engenheiro aplicar as técnicas na prática Bons estu dos 1 Defina o que é aterramento elétrico e detalhe suas funções 2 Explique como a Lei de Coulomb ajuda no entendimento do funcionamento dos sistemas de aterramento que utilizam o planeta terra como escape de fuga de energia 3 Explique o que representa a primeira letra de um esquema de aterramento elétrico 4 Explique o que representa a segunda letra de um esquema de aterramento elétrico 5 Explique o que representa a terceira letra de um esquema de aterramento elétrico quando ela existe 6 Um engenheiro estava analisando uma instalação elétrica e constatou que os condutores neutros estavam unidos na mesma haste de aterramento que os con dutores terra e ambos estavam unidos no mesmo condutor Defina o esquema de aterramento encontrado pelo engenheiro desenhando o seu esquema 7 Um dos sistemas de aterramento mais utilizados no Brasil é o esquema TNS Explique as vantagens desse sistema em comparação com os demais e os motivos que o levam a ser um dos esquemas mais vantajosos P á g i n a 312 8 Durante a execução de um projeto de instalações elétricas o engenheiro envolvido no projeto decidiu utilizar hastes de aterramentos separados para os con dutores neutro e terra uma vez que os equipamentos a serem alimentados estavam distantes de sua fonte de alimentação O engenheiro pensou de forma correta Defi na qual o tipo de aterramento usado neste projeto e desenhe seu esquema unifilar 9 Explique o que é o aterramento funcional 10 Explique o que é o aterramento de proteção AULA 11 Gabarito Questão 1 Aterramento elétrico consiste na ligação de massas ou circuitos ao condutor terra através de uma haste de aterramento Os principais objetivos de realizar o ater ramento são eliminar fugas de energia prevenindo assim o choque elétrico dos usu ários da instalação e evitar que as tensões elétricas das instalações fiquem desequi libradas Questão 2 A lei de Coulomb ajuda a entender a respeito da intensidade da força elétrica entre duas partículas carregadas Esta intensidade depende da distância entre as duas massas analisadas uma vez que a força de atração ou repulsão elétrica entre as duas partes é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as duas partículas Assim ao colocar um equipamento ou circuito em contato com a terra a força elétrica entre eles será absurdamente pequena uma vez que a terra apresenta um raio extremamente elevado em comparação com as partículas que estão à sua volta Assim os efeitos elétricos de cargas de objetos ligados eletricamente a terra podem ser considerados iguais à zero uma vez que de acordo com a lei de Cou lomb a intensidade da força elétrica entre as duas cargas estudadas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre estes dois elementos Dos itens expos tos concluise que essencialmente não haverá carga remanescente em condutores que inicialmente carregados e mantidos longe de outros objetos carregados encon tremse então aterrados Além disso a Terra mostrase essencialmente neutra a estes observadores mesmo após receber ou ceder cargas elétricas aos citados refe renciais Questão 3 A primeira letra indica a alimentação em relação à Terra T um ponto diretamente aterrado I nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância razoável P á g i n a 314 Questão 4 A segunda letra indica a situação das massas em relação a Terra T diretamente aterradas qualquer ponto N ligadas ao ponto de alimentação aterrado sem aterramento próprio Questão 5 A terceira letra especifica a forma de aterramento da massa utilizando o ater ramento da fonte de alimentação S neutro e proteção PE por condutores separados distintos C neutro e proteção em um único condutor PEN Questão 6 A instalação elétrica analisada pelo engenheiro é do tipo TNC uma vez que neste sistema terra e neutro são aterrados na mesma haste de aterramento e são unidos no mesmo condutor ao longo de toda a instalação elétrica O esquema unifilar genérico é apresentado a seguir Questão 7 O esquema TNS tem a característica de apresentar a mesma haste de ater ramento para terra e neutro que são utilizados em condutores distintos É indicado para casos em que os pontos a serem alimentados não estão longe de suas fontes de alimentação que é o caso das instalações elétricas residenciais Por isso é um dos esquemas mais utilizados nos padrões de entrada de energia das concessioná rias As vantagens deste método são economia ao utilizar apenas uma haste de aterramento não exige manutenções periódicas e específicas uma vez que não se P á g i n a 315 utiliza o mesmo condutor para terra e neutro o que é extremamente perigoso e exi ge atenções especiais permite o uso de dispositivo DR para proteção do neutro gerando maior segurança e confiabilidade para os usuários da instalação elétrica Questão 8 O engenheiro pensou de maneira correta ao prescrever para o projeto o es quema de aterramento aonde o neutro e o terra apresentam diferentes hastes de aterramento uma vez que este esquema é indicado para o caso à onde as cargas a serem alimentadas encontramse distantes de suas fontes de alimentação O esquema utilizado tratase do TT e seu esquema unifilar é indicado a se guir Através deste esquema é possível identificar que ao usar hastes de aterramen tos distintas obtém se significante economia para o condutor terra Questão 9 Ocorre quando existe ligação à terra de condutores vivos do sistema geral mente o neutro com o objetivo de proporcionar definição e estabilização da tensão da instalação em relação à terra durante o funcionamento limitar sobretensões devi do a manobras ou descargas atmosféricas e proporcionar retorno da corrente de curto circuito monofásica ou bifásica terra ao sistema elétrico Questão 10 Ocorre quando existe ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação com objetivo de limitar o potencial entre as massas ou entre massas e elementos condutores estranhos à instalação ou ainda proporcionar as correntes de falta para terra um caminho de retorno de baixa impedância Quadro de distribuição ou quadro de luz Aula 12 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos os conceitos básicos a respeito de quadros de dis tribuição tais como sua função seus componentes onde localizálos como funci onam OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Definir para que serve um quadro de distribuição Montagem dos quadros de distribuição Localização dos quadros de distribuição e seus componentes Cálculo de espaços reserva de um quadro de distribuição P á g i n a 317 12 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO OU QUADRO DE LUZ O quadro de distribuição ou quadro de luz é uma peça chave num sistema de instalações elétricas porque é nele que se concentra toda distribuição da instalação elétrica Assim sendo é no quadro de distribuição que se instalam os dispositivos de proteção disjuntores é nele que se instalam os condutores que vem do medidor circuito de distribuição e é dele que partem os condutores dos circuitos terminais que irão alimentar todo instalação elétrica Os componentes de um quadro de distribuição que devem ser identificados nos esquemas apresentados a seguir são Disjuntor geral possibilita a manobra e a segurança de toda instalação elé trica Barramento de neutro utilizado para fazer a derivação do condutor neutro que vem no circuito de distribuição para os condutores neutro dos circuitos terminais Barramento de Proteção terra utilizado para fazer a derivação do condu tor terra que vem no circuito de distribuição para os condutores terra dos circuitos terminais Barramento de instalação das fases Disjuntores dos circuitos terminais Estrutura do QDL caixa metálica chapa de montagem tampa A Fig 12 ilustra os barramentos de um QDL que se encontra ainda aberto ao passo que a Fig 121 demonstra um QDL já fechado P á g i n a 318 Figura 12 QDL ilustrando as partes internas Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 Figura 121 QDL fechado após montagem Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 P á g i n a 319 121 Tipos de quadro de distribuição Para que a montagem do quadro de distribuição seja realizada de forma cor reta é necessário conhecer suas partes internas e como deve ficar sua disposição final É muito comum a montagem de quadros de forma desordenada e confusa o que aumenta o risco de curtos e demais problemas elétricos 1211 Quadro de distribuição monofásico As Fig 122 e 123 ilustram dois quadros de distribuição monofásicos monta dos Observe que o primeiro quadro tem como disjuntor geral um dispositivo diferen cial residual e portanto tanto neutro quanto fase são ligados ao disjuntor Já no se gundo quadro o disjuntor geral é feito com um disjuntor termomagnético e portanto apenas a fase é ligada a ele enquanto o neutro é levado diretamente ao barramen to Figura 122 Montagem de um QDL monofásico com DDR Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 P á g i n a 320 Figura 123 Montagem de um QDL monofásico com termomagnético Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 1212 Quadro de distribuição bifásico As Fig 124 e 125 ilustram dois quadros de distribuição bifásicos montados Observe que o primeiro quadro tem como disjuntor geral um dispositivo dife rencial residual ao passo que o segundo tem como disjuntor geral um termomagnéti co Diferente do quadro monofásico onde todos os circuitos terminais eram obrigato riamente monofásicos aqui temos o aparecimento de circuitos terminais bifásicos também P á g i n a 321 Figura 124 Montagem de um QDL bifásico com DDR Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 Figura 125 Montagem de um QDL bifásico com termomagnético Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 P á g i n a 322 1213 Quadro de distribuição trifásico A Fig 126 ilustra o esquema de um quadro de distribuição trifásico com dis juntor geral DDR Este esquema muito se assemelha ao ilustrado pela Fig 125 on de a única diferença é o circuito de distribuição que no primeiro caso tinha duas fa ses e neste caso tem três fases Figura 12619 Montagem de um QDL trifásico com DDR Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 122 Localização do quadro de distribuição Quanto a localização do quadro de distribuição dentro da edificação a norma brasileira é bem clara o quadro deve ficar em um local de fácil acesso Sendo assim fica estritamente proibido colocar o QDL dentro de quartos ou de qualquer outra área reservada dentro de uma edificação residencial Dentro da edificação residencial os locais mais inteligentes para se localizar um QDL são cozinha corredor ou hall área de serviço atrás da porta de entrada da P á g i n a 323 sala Colocar o QDL dentro de banheiros é perigoso e deve ser evitado sempre que possível Em outros tipos de edificação como os comerciais o quadro de luz deve ficar num local onde não somente as pessoas que frequentam o ambiente diariamente como também utilitários passageiros consigam ter acesso e encontrar o QDL de forma rápida e seguro caso necessário De uma forma geral os seguintes critérios são utilizados para escolher a loca lização de um quadro de distribuição Locais de fácil acesso cozinha corredor área de serviço sala de estar O mais próximo possível do medidor para evitar gastos desnecessários com circuitos de distribuição que apresentam os fios de maior bitola e consequentemente os mais caros Locais onde haja maior concentração de cargas de potências elevadas portanto o mais próximo possível da cozinha por exemplo conforme Fig 127 Figura 127 Localização de um QDI visando atender os critérios falados Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 P á g i n a 324 123 Previsão de espaços reservas No quadro de distribuição devem ser previstos espaços reservas a fim de deixar espaços para circuitos que possam a ser necessários devido a reformas ou acréscimos de equipamentos na edificação De maneira rápida a quantidade de es paços reservas é definida pela Tab 48 detalhada a seguir Tabela 55 Quantidade de espaços reservas Quantidade de circuitos terminais Espaço reserva mínimo N6 2 7N12 3 12N30 4 N30 015N Ex 01 Determine a quantidade de espaços reservas para o QDL de uma es cola que possui 32 circuitos terminais A conta para prever a quantidade de espaços reservas é bem simples Sa bendo que N 32 circuitos terminais temos Reserva 01532 48 5 espaços reservas Ex 02 Determine a quantidade de espaços reservas que devem ser deixados no QDL de uma edificação que apresenta 10 circuitos terminais Neste caso nem é necessário efetuar contas basta olha direto na tabela a quantidade de espaços reservas Reserva 3 espaços reservas Ex 03 Determine a quantidade de espaços reservas para o QDL da planta dada abaixo já utilizada nos exercícios das aulas anteriores P á g i n a 325 Algumas informações são necessárias para calcular a quantidade de espaços reservais tais como a quantidade de circuitos terminais que pode ser extraído da aula 6 exemplo 01 Neste exercício encontramos a distribuição desta instalação em 7 circuitos terminais Logo utilizando a Tab 48 encontramos que 3 espaços reservas são necessá rios no nosso quadro de distribuição P á g i n a 326 Circuito Pontos e equipamen tos que atendem Potência Tipo de circuito 1 Iluminação total 680 W Monofásico 2 TUG 880 W Monofásico 3 TUE 4400 W Bifásico 4 TUE 1200 W Bifásico 5 TUE 1300 W Monofásico 6 TUG 2960 W Monofásico 7 TUE 300 W Monofásico Resumo Nesta aula abordamos O quadro de distribuição ou quadro de luz é uma peça chave num sis tema de instalações elétricas porque é nele que se concentra toda dis tribuição da instalação elétrica Os componentes de um quadro de distribuição que devem ser identifi cados nos esquemas apresentados a seguir são disjuntor geral bar ramento de neutro barramento de proteção disjuntores dos circuitos terminais e estrutura do quadro Quanto a localização do quadro de distribuição dentro da edificação a norma brasileira é bem clara o quadro deve ficar em um local de fácil acesso Sendo assim fica estritamente proibido colocar o QDL dentro de quartos ou de qualquer outra área reservada dentro de uma edifica ção residencial No quadro de distribuição devem ser previstos espaços reservas a fim de deixar espaços para circuitos que possam a ser necessários devido a reformas ou acréscimos de equipamentos na edificação De maneira rápida a quantidade de espaços reservas é definida pela Tab 49 Tabela 56 Quantidade de espaços reservas Quantidade de circuitos terminais Espaço reserva mínimo N6 2 7N12 3 12N30 4 N30 015N Complementar Indicase também que o aluno assista ao seguinte vídeo a fim de compreender melhor a respeito dos esquemas da montagem de quadros de distribuição Montagem de QDC com DPS e IDR httpswwwyoutubecomwatchv4avlmLXbtac 42 Instalação de Quadro de Distribuição de Circuitos Monofásico 5º httpswwwyoutubecomwatchv71VoOBj85wQ 298 Instalação de Um QDC Quadro de Distribuição De Circuitos Trifásico Com IDR e DPS httpswwwyoutubecomwatchvFKViLyBgEcs Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações elé tricas de baixa tensão Rio de Janeiro Abnt 2004 CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 Complementar ELÉTRICA Mundo da Montagem de QDC com DPS e IDR Disponível em httpswwwyoutubecomwatchv4avlmLXbtac Acesso em 05 set 2017 SILVA D 42 Instalação de quadro de distribuição de circuitos monofásico 5º Disponível em httpswwwyoutubecomwatchv71VoOBj85wQ Acesso em 10 set 2017 SILVA D 298 Instalação de um QDC quadro de distribuição de circuitos trifá sico com IDR e DPS Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvFKViLyBgEcs Acesso em 10 set 2017 AULA 12 Exercícios Faça os exercícios com atenção Em caso de dúvida não deixe de falar com seu tutor da matéria 1 Defina o que é quadro de distribuição e qual sua im portância 2 Detalhe as partes que compõe um quadro de distribui ção 3 Faça um esquema que represente um quadro de distribuição monofásico abordando sucintamente seus elementos Use um dispositivo termomagnético como disjuntor geral 4 Faça um esquema que represente um quadro de distribuição bifásico abordando sucintamente seus elementos Use um dispositivo termomagnético como disjuntor geral 5 Faça um esquema que represente um quadro de distribuição trifásico con siderando que o disjuntor geral terá um dispositivo diferencial residual 6 Avalie a posição do QDL da planta abaixo ele está bem localizado Diga quais lugares é aconselhável colocar um quadro de distribuição e em quais não é aconselhável 331 7 Determine quantos espaços reservas são necessários para uma edificação com 12 circuitos terminais 8 Determine quantos espaços reservas são necessários para uma edficação com 45 circuitos terminais 9 Dada a planta abaixo que estamos utilizando para resolver nossos exercicios e retomando a quantidade de circuitos calculado na aula 6 determine a quantidade de espaços reservas necessário para o QDL desta edificação 10 Determine quantos espaços reservas são necessários para uma edficação com 464 circuitos terminais AULA 12 Gabarito Questão 1 O quadro de distribuição é um local onde toda distribuição da instalação elé trica se concentra uma vez que é nele que ficam os dispositivos de proteção é nele que se instalam os condutores do circuito de distribuição e é dele que partem os condutores dos circuitos terminais Sendo assim a sua importância é indiscutível quando se trata de instalações elétricas uma vez que sem esse dispositivo seria impossível distribuir os circuitos da instalação predial Questão 2 Um quadro de distribuição é composto de disjuntor geral que possibilita a manobra e segurança de toda instalação elétrica de uma só vez sendo em geral dis juntores DDR ou termomagnéticos dispositivos de proteção dos circuitos terminais geralmente disjuntores termomagnéticos barramento de neutro e de terra que pos sibilitam a derivação destes respectivos condutores elétricos barramento de instala ção das fases que fica acoplado aos disjuntores dos circuitos terminais e estrutura do quadro composta por tampa caixa metálica e chapa de montagem Questão 3 O esquema deve ser feito à mão contendo os elementos da figura a seguir P á g i n a 333 Elementos presente no quadro disjuntor geral termomagnético unipolar bar ramento de neutro e de terra entrada do circuito de distribuição uma fase indo dire to para o disjuntor geral um neutro e um terra indo para seus respectivos barramen tos saída dos condutores dos circuitos terminais monofásicos disjuntores termo magnéticos unipolares para proteção dos circuitos terminais Questão 4 O esquema deve ser feito à mão contendo os elementos da figura a seguir P á g i n a 334 Elementos presente no quadro disjuntor geral termomagnético bipolar bar ramento de neutro e de terra entrada do circuito de distribuição duas fases indo direto para o disjuntor geral um neutro e um terra indo para seus respectivos barra mentos saída dos condutores dos circuitos terminais monofásicos e bifásicos dis juntores termomagnéticos unipolares e bipolares para proteção dos circuitos termi nais Questão 5 O esquema deve ser feito à mão contendo os elementos da figura a seguir P á g i n a 335 Elementos presente no quadro disjuntor geral DDR tetrapolar barramento de neutro e de terra entrada do circuito de distribuição três fases e neutro indo direto para o disjuntor geral neutro com saída para seu barramento terra indo direto para seu respectivo barramento saída dos condutores dos circuitos terminais monofási cos e bifásicos disjuntores termomagnéticos unipolares e bipolares para proteção dos circuitos terminais Questão 6 O quadro de distribuição encontrase na sala atras da porta de entrada que é um dos lugares mais recomendados para se colocar o QDL Assim entendese que o quadro está bem localizado dentro da planta Os lugares mais apropriados para se colocar o quadro de luz são lugares de fácil acesso lugres que fiquem próximos de equipamentos de maior potência lugares mais próximos do relogio medidor a fim de enconomizar com o circuito de distribuição De uma forma geral o QDL pode ser colocado na sala atrás da porta de entrada conforme planta deste exemplo na cozinha ou em corredores Devese P á g i n a 336 evitar ao máximo colocar o quadro dentro de banheiros e é extremamente proibido colocar o quadro em quartos ou em cômodos de uso privado Questão 7 Olhando na Tab 48 é possível obter de forma direta a quantidade de espaços reserva para este problema a saber 3 espaços reservas Questão 8 A conta para prever a quantidade de espaços reservas é bem simples Sa bendo que N 45 circuitos terminais temos Reserva 01545 675 7 espaços reservas Questão 9 Algumas informações são necessárias para calcular a quantidade de espaços reservais tais como a quantidade de circuitos terminais que pode ser extraído da aula 6 exercícios 08 Neste exercício encontramos a distribuição desta instalação em 10 circuitos terminais Logo utilizando a Tab 48 encontramos que 3 espaços reservas são necessá rios no nosso quadro de distribuição Questão 10 A conta para prever a quantidade de espaços reservas é bem simples Sa bendo que N 64 circuitos terminais temos Reserva 01564 96 10 espaços reservas Diferença de um esquema Unifilar para um esquema Multifilar Aula 13 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos a diferença de um esquema unifilar para um es quema multifilar juntamente iremos aprender a fazer o diagrama de divisão das fases OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Diferenciar um diagrama unifilar de um diagrama multifilar Fazer a divisão das fases de uma instalação elétrica com base em seu fornecimento Desenhar o diagrama de divisão das fases P á g i n a 338 13 DIFERENÇA DE UM ESQUEMA UNIFILAR PARA UM ESQUEMA MULTIFI LAR Dois aspectos são fundamentais para um bom projeto de insta lações elétricas localização dos elementos em planta quantos fios passarão em determinado eletroduto e qual o trajeto da instalação e funcionamento distribuição dos circuitos e dos dispositivos Como não é possível alinhar os dois aspectos num único esquema sem prejudicar o desenho surgem dois tipos de esquemas ou seja duas formas de se representar o mesmo elemento da instalação elétrica Esquema Unifilar para indicar a localização dos circuitos e localização dos elementos do sistema elétrico Esquema Multifilar para explicar o funcionamento e a distribuição dos cir cuitos 131 Diagrama multifilar Representa todo o sistema elétrico em seus detalhes com todos os conduto res Nesta representação cada traço é um fio que será utilizado na ligação dos com ponentes Sempre que for representado um símbolo ele deve estar instalado em uma caixa de passagem seja no teto ou na parede e os condutores devem passar por dentro dos eletrodutos os quais partem de um quadro de distribuição Este esquema é muito utilizado para detalhes nos projetos conforme visto na Fig 13 que mostra o esquema de funcionamento de uma lâmpada simples P á g i n a 339 Figura 13 Diagrama Multifilar para uma lâmpada Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 132 Diagrama unifilar Representa um sistema elétrico simplificado que identifica o número de con dutores e representa seus trajetos por um único traço A Fig 131 representa um circuito elétrico composto por interruptor simples tomada lâmpadas incandescentes rede de eletrodutos e fiação Utilizados em planta baixa Figura 131 Diagrama Unifilar de exemplo Fonte MUNDO DA ELÉTRICA 2017 Ex 01 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o represente P á g i n a 340 A figura ilustra um esquema multifilar simples para ligação de uma lâmpada que é acionada por um interruptor Na figura são ilustrados o QDL o interruptor a lâmpada e os condutores fase neutro proteção e retorno Conhecendo a simbolo gia já apresentada pela aula 2 é bem fácil obter o diagrama unifilar que represente este esquema que deve ser parecido com a figura a seguir Ex 02 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o represente P á g i n a 341 A figura ilustra um esquema multifilar simples para ligação de duas lâmpadas acionadas por um interruptor duplo que deve possui portanto duas teclas e dois condutores retorno Fazendo a modificação para o esquema unifilar é possível obter o esquema a seguir 133 Diagrama de divisão de fases É um desenho em esquema unifilar que serve para ilustrar como as fases se rão divididas dentro da instalação elétrica As fases devem estar o mais uniforme possível assim o procedimento para divisão das fases é o seguinte Somar a potência de todos os circuitos terminais dimensionados P á g i n a 342 Dividir a potência total por 2 caso o fornecimento seja bifásico ou por 3 ca so seja trifásico para se obter o valor médio em torno do qual as fases vão ser dividias Começar a divisão das fases chamadas de R S e T pelos circuitos bifási cos Proceder a divisão das fases pelos circuitos monofásicos Somar quanto cada uma das fases está resultando Caso fique próximo do valor calculado dividindo a potência total pelo tipo de fornecimento a divi são está correta Caso fique muito discrepante deve ser proposta uma nova divisão Após a divisão das fases um desenho em diagrama unifilar é con feccionado a fim de ilustrar essa divisão proposta Neste desenho não po dem faltar os seguintes elementos representação do quadro de medição e seu aterramento circuito de alimentação e seus condutores quadro de dis tribuição com a demanda de energia ou potência total circuitos terminais indicação sua numeração e finalidade seus condutores com as seções po tência e indicação das fases disjuntores com sua amperagem espaços re servas do QDL legenda com os símbolos usados Um exemplo de diagra ma unifilar é ilustrado na Fig 131 P á g i n a 343 Figura 2032 Diagrama de divisão das fases Fonte MANUAL DO ELETRICISTA MODERNO 2017 Ex 03 Tomando como base a planta de exercícios desenvolvida em sala fa ça a divisão dos circuitos supondo ser bifásico o fornecimento Desenhe o diagrama de fases para esta edificação P á g i n a 344 A tabela de divisão dos circuitos deve ser resgatada do exemplo 01 da aula 06 Além disso é necessário recordar do número de espaços reservas encontrado no exemplo 03 da aula 12 a saber 3 espaços reservas Circuito Pontos e equipamen tos que atendem Potência Tipo de circuito 1 Iluminação total 680 W Monofásico 2 TUG 880 W Monofásico 3 TUE 4400 W Bifásico 4 TUE 1200 W Bifásico 5 TUE 1300 W Monofásico 6 TUG 2960 W Monofásico 7 TUE 300 W Monofásico O primeiro passo é encontrar a potência instalada somando a potência de to dos os circuitos P instalada 800214402400026002 11720 W P á g i n a 345 Em seguia este valor é dividido por 2 uma vez que o fornecimento é bifásico e portanto dispõese apenas das fases R e S para esta instalação elétrica Média 117202 5860 W Como os circuitos 3 e 4 são bifásicos obrigatoriamente eles terão as fases R e S Assim a potência destes três circuitos será dividida entre estas duas fases R P3P4 2 2800 W S P3P4 2 2800 W Para que a divisão fique coerente optouse por utilizar a fase R no circuito 6 que apresenta potência elevada Os demais circuitos 01 02 05 e 07 serão ligados a fase S R 2800P6 5760 W S 2800P1P2P5P7 5960 W Assim as fases foram divididas corretamente uma vez que suas potências fi caram em torno do valor da média O diagrama que ilustra a divisão das fases está indicado na figura a seguir P á g i n a 346 Figura 133 Divisão das fases Ex 04 Refazer o exercício 05 considerando fornecimento trifásico Já temos a potência instalada então agora basta encontrar a nova média pa ra as três fases R S e T P instalada 800214402400026002 11720 W Média 117203 390667 W Nos circuitos bifásicos optouse por dividir os circuitos apenas entre as fases R e S uma vez que a fase T ficará reservada para receber o circuito monofásico 6 que possui altíssima potência Assim temos inicialmente R P3P4 2 2800 W S P3P4 2 2800 W T P6 2960 W P á g i n a 347 Os demais circuitos monofásicos podem ser divididos de diversas maneiras Uma opção é ligar os circuitos 1 e 7 a fase R o circuito 2 a fase T e o circuito 5 a fase S de forma que teríamos R 2800 P1 P7 3780 W S 2800 P5 4100 W T 2960 P2 3840 W Esta divisão apresenta certa uniformidade em torno da média que é 390667 W e portanto estaria aceitável O diagrama de fases é indicado a seguir Figura 134 Diagrama de fases Resumo Nesta aula abordamos Dois aspectos são fundamentais para um bom projeto de instalações elétricas localização dos elementos em planta quantos fios passarão em determinado eletroduto e qual o trajeto da instalação e funciona mento distribuição dos circuitos e dos dispositivos Como não é possí vel alinhar os dois aspectos num único esquema sem prejudicar o de senho surgem dois tipos de esquemas ou seja duas formas de se re presentar o mesmo elemento da instalação elétrica Esquema Unifilar para indicar a localização dos circuitos e localização dos elementos do sistema elétrico Esquema Multifilar para explicar o funcionamento e a distribuição dos circuitos Diagrama de distribuição de fases é um desenho em esquema unifilar que serve para ilustrar como as fases serão divididas dentro da instala ção elétrica As fases devem estar o mais uniforme possível assim o procedimento para divisão das fases é o seguinte Somar a potência de todos os circuitos terminais dimensionados dividir a potência total por 2 caso o fornecimento seja bifásico ou por 3 caso seja trifásico para se obter o valor médio em torno do qual as fases vão ser dividias come çar a divisão das fases chamadas de R S e T pelos circuitos bifásicos proceder a divisão das fases pelos circuitos monofásicos somar quan to cada uma das fases está resultando Caso fique próximo do valor calculado dividindo a potência total pelo tipo de fornecimento a divisão está correta Caso fique muito discrepante deve ser proposta uma nova divisão Após a divisão das fases é possível fazer o desenho do diagrama de distribuição das fases Complementar Para aprofundar os estudos procure ler os diagramas de divisão de fases da obra onde vocês estagiam ou trabalham Caso ainda não estejam inseridos no mercado da construção civil procure na internet plantas elétricas com suas respectivas divisões de fases a fim de verificar se os conceitos passados nessa aula foram corretamente aprendidos Bons estudos Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações Elé tricas de Baixa TensãoRio de Janerio Abnt 2004 CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 AULA 13 Exercícios Faça os exercícios com atenção Em caso de dúvida não deixe de falar com seu tutor da matéria 1 Diferenciar um esquema unifilar de um multifilar des tacando a função dos dois 2 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o re presente 3 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o re presente P á g i n a 352 4 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o re presente 5 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o re presente 6 Dado o esquema multifilar a seguir desenhar o esquema unifilar que o re presente P á g i n a 353 7 Uma determinada instalação possuía os seguintes circuitos elétricos Circuito 01 iluminação potência 800 W monofásico Circuito 02 TUG potência 800 W monofásico Circuito 03 TUG potência 1440 W monofásico Circuito 04 TUG potência 1440 W monofásico Circuito 05 TUE chuveiro potência 4000 W bifásico Circuito 06 TUE ar condicionado potência 2600 W bifásico Circuito 07 TUE ar condicionado potência 2600 W bifásico Faça a divisão das fases dessa instalação supondo que o fornecimento é bi fásico e desenhe o diagrama de fases 8 Faça a divisão da instalação do exercício 07 supondo ser trifásico o forne cimento da edificação e desenhe seu diagrama de fases 9 Tomando como base a planta de exercícios desenvolvida em sala faça a divisão dos circuitos supondo ser bifásico o fornecimento Desenhe o diagrama de fases para esta edificação P á g i n a 354 10 Refazer o exercício 9 supondo ser trifásico o fornecimento AULA 13 Gabarito Questão 1 O esquema unifilar é mais simples e resumido porém não deixa de apresen tar as informações necessárias para a correta execução de um projeto de instala ções elétricas Geralmente é utilizada em plantas de instalação elétrica e em dia grama de divisão de fases ou seja usase esse esquema quando é necessário indi car a localização dos circuitos e dos elementos de uma instalação elétrica Já o esquema multifilar é mais completo e mais complexo Por isso é utilizado para detalhamento e especificação de partes do projeto que não são tão usuais co mo por exemplo a instalação de bombas e motores Ele é portanto utilizado quan do se pretende explicar o funcionamento de um determinado circuito Questão 2 Este esquema representa a ligação de três lâmpadas através de um interrup tor de três seções e pode ser desenhado em esquema unifilar conforme a figura a seguir Questão 3 Este esquema representa a ligação de duas lâmpadas acionadas pelo mesmo interruptor portanto usase somente um retorno no esquema unifilar conforme figura abaixo P á g i n a 356 Questão 4 Este esquema representa a ligação de uma lâmpada com interruptor bipolar O esquema dele é Questão 5 Este esquema representa a ligação de uma lâmpada utilizando o sistema Tree Way conforme o seguinte esquema unifilar P á g i n a 357 Questão 6 Este esquema representa dois circuitos no mesmo eletroduto um de ilumina ção e um de TUG O esquema unifilar é dado a seguir P á g i n a 358 Questão 7 O primeiro passo é encontrar a potência instalada somando a potência de to dos os circuitos P instalada 800214402400026002 13680 W Em seguia este valor é dividido por 2 uma vez que o fornecimento é bifásico e portanto dispõese apenas das fases R e S para esta instalação elétrica Média 1368026840 W Como os circuitos 5 6 e 7 são bifásicos obrigatoriamente eles terão as fases R e S Assim a potência destes três circuitos será dividida entre estas duas fases R P5P6P7 2 4600 W S P5P6P7 2 4600 W Para que a divisão fique coerente optouse por utilizar a fase R nos circuitos 01 e 03 e a fase S nos circuitos 02 e 04 O contrário também poderia ter sido feito R 4600P1P3 6840 W S4600P2P4 6840 W Assim as fases foram divididas corretamente uma vez que cada fase ficou com a potência total igual ao valor da média Os espaços reservas do quadro devem ser previstos conforme metodologia apresentada na aula 12 onde é possível obter 3 espaços reservas para esta instalação elétrica O diagrama de fases para este exercício é apresentado a seguir P á g i n a 359 Questão 8 Já sabemos quanto vale a potência instalada então precisamos da média das fases R S e T dividindo esta potência por 3 P instalada 800214402400026002 13680 W Média 1368034560 W Existem diversas maneiras de se dividir as fases mas a ideia é que a divisão fique a mais uniforme possível P á g i n a 360 De novo começamos pelos circuitos 5 6 e 7 Optouse por utilizar as fases R e S no circuito 5 que apresenta a maior potência Desta forma a fase T entrará co mo uma das fases tanto no circuito 6 quanto no 7 Além disso as fases R e S aten deram aos circuitos 6 e 7 respectivamente Resumindo a divisão até agora R P52P62 3300 W S P52P72 3300 W T P62P72 2600 W Observe que a fase T é a menos sobrecarregada e portanto será mais utili zada nos circuitos monofásicos Assim ela atendera os circuitos 01 e 02 enquanto as fases R e S atenderam apenas aos circuitos 03 e 04 respectivamente Em suma R 3300 P3 4740 W S 3300 P4 4740 W T 2600 P1 P2 4200 W Percebese que a fase T ficou menos sobrecarregada que as demais porém em virtude do tipo de instalação não é possível obter uma distribuição mais uniforme que está O diagrama de divisão de fases é ilustrado a seguir P á g i n a 361 Questão 9 A tabela de divisão dos circuitos deve ser resgatada do exercício 08 da aula 06 Além disso é necessário recordar do número de espaços reservas encontrado no exercício 08 da aula 12 a saber 3 espaços reservas P á g i n a 362 Circuito Pontos que atendem Potência Tipo de circuito 1 Iluminação total 1200 W Monofásico 2 TUG 2080 W Monofásico 3 TUE 4400 W Bifásico 4 TUE 4400 W Bifásico 5 TUE 1200 W Bifásico 6 TUE 1200 W Bifásico 7 TUE 1200 W Bifásico 8 TUG 1520 W Monofásico 9 TUE 1300 W Bifásico 10 TUE 300 W Monofásico O primeiro passo é encontrar a potência instalada somando a potência de to dos os circuitos P instalada 18800 W Em seguida este valor é dividido por 2 uma vez que o fornecimento é bifásico e portanto dispõese apenas das fases R e S para esta instalação elétrica Média 188002 9400 W Como os circuitos 3 4 5 6 7 e 9 são bifásicos obrigatoriamente eles terão as fases R e S Assim a potência destes três circuitos será dividida entre estas duas fases R P3P4P5P6P7P92 6850 W S P3P4P5P6P7P92 6850 W Para que a divisão fique coerente optouse por utilizar a fase R nos circuitos 1 e 8 e a fase S nos circuitos 2 e 10 R 6850 P1 P8 9570 W S 6850 P2 P10 9230 W P á g i n a 363 Assim as fases foram divididas corretamente uma vez que suas potências fi caram em torno do valor da média O diagrama que ilustra a divisão das fases está indicado na figura a seguir Questão 10 Já temos a potência instalada então agora basta encontrar a nova média pa ra as três fases R S e T P instalada 18800 W Média 188003 626667 W P á g i n a 364 Nos circuitos bifásicos optouse por dividir da seguinte maneira a fase R ficou com os circuitos 3 e 4 a fase S ficou com os circuitos 3 5 6 7 e 9 e a fase T ficou com os circuitos 4 5 6 7 e 9 ou seja R P3P42 4400 W S P3P5P6P7P92 4650 W T P4P5P6P7P9 2 4650 W Os circuitos monofásicos foram divididos da seguinte maneira fase R ficou com o circuito 2 fase S ficou com os circuitos 1 e 10 e fase T ficou com o circuito 8 Assim temos R 4400 P2 6480 W S 4650 P1 P10 6150 W T 4650 P8 6170 W Esta divisão apresenta certa uniformidade em torno da média que é 6266767 W e portanto estaria aceitável O diagrama de fases é indicado a seguir Tipo de fonte de tensão Aula 14 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos a respeito do fator de potência entendendo sua de finição e para que serve este importante coeficiente Além disso vamos aprender a respeito dos diferentes tipos de circuitos existentes em instalações elétricas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender o conceito de fator de potência Entender o conceito de potência ativa e potência reativa Conhecer o fator de potência para circuitos usuais de uma instalação elétrica predial Saber diferencias circuitos resistivos indutivos e capacitivos P á g i n a 366 14 TIPOS DE FONTE DE TENSÃO Antes de entender o conceito de fator de potência é necessá rio entender alguns conceitos preliminares As fontes de tensão são um destes conceitos necessários Fontes de tensão são dispositivos que geram energia elétri ca para um determinado equipamento transformando alguma outra forma de ener gia em eletricidade Existem dois tipos de fontes de tensão as fontes que fornecem correntes con tínuas como é o caso de baterias e pilhas ilustradas pelo gráfico da Fig 14 e fontes que fornecem correntes alternadas como é o caso das fontes que fornecem energia para instalações elétricas cujo gráfico é dado pela Fig 141 Figura 14 Corrente contínua numa bateria de carro Fonte CREDER 2016 Figura 141 Corrente alternada seguindo uma função senoidal Fonte CREDER 2016 P á g i n a 367 Na Fig 14 vemos um exemplo de corrente alternada na qual a tensão varia desde zero até um valor máximo positivo de 120 volts no tempo t1 depois iniciase a diminuição até o valor zero no tempo t2 posteriormente aumenta no sentido ne gativo até 120 volts em t3 e se anula novamente em t4 Esse conjunto de valores positivos e negativos constitui o que chamamos de um ciclo e na corrente de que dispomos em nossa casa ocorre 60 vezes em um segundo ou seja 60 ciclos por segundo ou 60 hertz Os mais curiosos fariam logo a seguinte pergunta Então quer dizer que a nossa luz apaga e acende cerca de 120 vezes em um segundo Exatamente Po rém nessa velocidade não se percebe visualmente esse rápido piscapisca porque o filamento da lâmpada nem chega a se apagar por completo Na luz fluorescente a qual funciona por meio de outro princípio que veremos mais adiante em Luminotéc nica esse piscapisca pode representar até um perigo pois em salas que possuem algum tipo de máquina rotativa como por exemplo um ventilador é possível termos a sensação de que ela está parada se estiver girando na mesma velocidade que o piscapisca da corrente e uma pessoa distraída pode sofrer um acidente ao tocar nela Esse fenômeno se chama efeito estroboscópico Assim concluise que a energia que chega até nossas casas possui uma fonte de corrente alternada e portanto a tensão elétrica das residências oscila indo de um máximo positivo a zero e em seguida a um máximo negativo para em seguida voltar à zero Essa variação de tensão pode ser ilustrada através de uma função se noidal conforme visto na Fig 141 141 Tipos de circuito em correntes alternadas Os circuitos que se alimentam de uma fonte de corrente alternada podem ser de três tipos circuitos resistivos R circuitos indutivos L ou circuitos capacitivos C É através destes conceitos é possível entender o que é o fator de potência a Circuitos R Vamos ver como se comporta uma onda senoidal em circuitos puramente re sistivos onde só aparece a grandeza resistência elétrica conforme ilustrado na Fig 142 É esse o tipo de circuitos presentes em chuveiros aquecedores fornos lâm padas incandescentes ou seja equipamentos que funcionam pelo efeito Joule onde o equipamento funciona por causa do calor gerado pela resistência elétrica P á g i n a 368 Figura 142 Circuito resistivo Fonte CREDER 2016 Este tipo de circuito possui uma característica que deve ser discutida o fato da tensão e da corrente estarem em fase ou seja as duas grandezas físicas atin gem seus valores máximos e mínimos no mesmo instante conforme pode ser visto pela Fig 143 Figura 143 Tensão e corrente em fase Fonte CREDER 2016 b Circuitos L Veremos como se comporta uma onda senoidal para circuitos puramente in dutivos Neste tipo de circuito uma indutância L é aplica ao circuito uma vez que ele atenderá equipamentos cujo funcionamento não é possível apenas pelo efeito Joule ou seja equipamentos que não funcionam com calor É o caso de motores reatores bobinas transformadores ou qualquer equipamento que utilize um destes dispositi vos exemplo de ventilador que funciona com um motor Nestes equipamentos é necessário que haja energia mecânica para mover o equipamento Assim é necessá P á g i n a 369 rio o uso de um indutor que irá possibilitar a transformação da energia elétrica em energia de movimento A Fig 144 ilustra um circuito indutivo Figura 144 Circuito indutivo Fonte CREDER 2016 Este tipo de circuito possui uma característica que também deve ser discutida o fato da tensão e da corrente não estarem em fase As duas grandezas físicas apresentam uma defasagem provocada pela indutância e por isso não atingem seus valores máximos e mínimos no mesmo instante conforme mostrado na Fig 145 Neste circuito a tensão fica avançada 90º em relação à corrente elétrica Claro que esta defasagem de 90º é teórica porque ela aconteceria para um circuito completa mente indutivo coisa que não existe na realidade Portanto a defasagem entre ten são e corrente será sempre menor que 90º P á g i n a 370 Figura 145 Tensão avançada 90 em relação a corrente Fonte CREDER 2016 c Circuitos C Vejamos agora como se comporta uma onda senoidal em um circuito comple tamente capacitivo conforme Fig 146 Este tipo de circuito apresentará uma capa citância que age no sentido de acumular cargas A principal propriedade deste tipo de circuito é que corrente e tensão ficaram fora de fase em defasagem teórica de 90º porém desta vez é a corrente que fica avançada em relação a tensão uma vez que o capacitor é por definição física um dispositivo que age no sentido de causar aumento de correntes elétricas A Fig 147 mostra esta defasagem A aplicação deste tipo de circuito é em instalações industriais onde se necessita reduzir a defa sagem entre corrente e tensão provocada por circuitos indutivos Ou seja este tipo de circuito age para amenizar os efeitos do circuito indutivo Figura 146 Circuito capacitivo Fonte CREDER 2016 P á g i n a 371 Figura 147 Tensão atrasada 90 em relação a corrente Fonte CREDER 2016 No próximo tópico veremos a aplicação destes três tipos de circuito em uma instalação elétrica uma vez que o conceito de fator de potência está associado a esta defasagem entre tensão e corrente Também discutiremos a respeito das po tências ativas e reativas Antes alguns exercícios ligados as definições de circuitos R L e C d Circuitos RCL em paralelo A Fig 148 ilustra esta situação de circuito enquanto a Fig 149 ilustra a as sociação das correntes dos três tipos de circuito e a Fig 1410 mostra a relação en tre corrente total e corrente do circuito resistivo que está sempre em fase com a ten são elétrica Figura 148 Circuito RLC em paralelo Fonte CREDER 2016 P á g i n a 372 Figura 149 Representação das correntes do circuito Fonte CREDER 2016 Figura 1410 Direção da corrente total em relação a corrente resistiva e a tensão Fonte CREDER 2016 As expressões a serem utilizadas neste tipo de questão são definidas a se guir P á g i n a 373 Ex 01 Dado o circuito RLC em paralelo determine a corrente total as indu tâncias e as capacitâncias Devem ser calculadas as correntes do resistor do capacitor e do indutor con forme expressões fornecidas Também é possível calcular a corrente total e o ângulo de defasagem entre a corrente total e a corrente do resistor que está em fase com a tensão Ou seja este ângulo a ser calculado corresponde a defasagem entre tensão e corrente total Em seguida é possível calcular quanto vale a indutância e a capacitância do circuito P á g i n a 374 Fica muito fácil ver por este exercício que para causar uma redução da defa sagem entre corrente e tensão causada por um circuito indutivo basta acrescentar um circuito capacitivo em paralelo a este e Circuitos RCL em série A Fig 1411 ilustra esta situação de circuito enquanto a Fig 1412 ilustra a associação das resistências dos três circuitos e sua relação com a resistência total aqui chamada de impedância Figura 1411 Circuito RCL em série Fonte CREDER 2016 Figura 1412 Representação das resistências entre os circuitos Fonte CREDER 2016 P á g i n a 375 Ex 02 Calcular a corrente total do circuito em série RCL e também as ten sões aplicadas nos terminais de resistência indutância e da capacitância Dados do problema Cálculo da impedância resistência total e da corrente total P á g i n a 376 Agora basta calcular as tensões em cada um dos terminais 142 Definição do fator de potência Quando temos um circuito que funciona com corrente contínua sabemos que a potência elétrica é definida como o produto pela tensão elétrica pela corrente elé trica Esta expressão não é válida todos os casos de circuito de corrente alternada no entanto Para circuitos monofásicos resistivos como é o caso de chuveiro e lâmpadas incandescentes esta expressão é válida uma vez que corrente e tensão estão em fase e não apresentam defasagem Isto também pode ser evidenciado pelo fato de toda energia elétrica aplica a este tipo de circuito ser transformada em calor Para circuitos indutivos a expressão não é válida porque as correntes a ten são não estão em fase Além disso nestes tipos de circuito não é toda energia elé trica que é transformada em energia útil Parte da energia elétrica se perde para fa zer o gerador motor ou transformador funcionar Esta energia é perdida na forma de campo magnético Portanto para este tipo de circuito surge o conceito de potência ativa e potência reativa onde Potência ativa é a parte da potência elétrica que é efetivamente transfor mada em energia útil Potência reativa parte da energia elétrica que se perde em forma de cam pos magnético para fazer o circuito indutivo funcionar O fator que relaciona a potência útil ou potência ativa com a potência total é chamado de fator de potência e funciona como se fosse um rendimento da instala ção elétrica Este fator também pode ser obtido através do cosseno do ângulo de defasagem entre corrente e tensão dentro de um determinado circuito P á g i n a 377 Por isso para circuitos de iluminação que usam lâmpadas incandescentes o fator de potência vale 1 uma vez que não existe defasagem entre corrente e tensão Este será o valor considerado nas contas ao longo de toda apostila Para circuitos de tomada de uso geral será admitido um valor médio valendo 080 que indica 80 de rendimento ou seja 80 da potência total se convertem em potência ativa para circuitos de tomada de uso geral Este também será o valor considerado ao longo de toda está apostila A ideia do fator de potência está resumida nas expressões a seguir e na Fig 1413 𝐹𝑃 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 cos 𝜃 𝑃 𝑉 𝐼 𝐹𝑃 circuitos monofásicos 𝑃 173 𝑉 𝐼 𝐹𝑃 circuitos trifásicos Figura 1413 Diagrama de defasagem entre tensão e corrente Fonte CREDER 2016 Ex 03 Um motor trifásico de 220 V exige da rede 25 A por fase com fator de potência 80 Calcular a potência fornecida pela rede Basta aplicar a seguinte expressão 𝑃 173 𝑉 𝐼 𝐹𝑃 173 220 25 08 7612 𝑊 Resumo Nesta aula abordamos Fontes de tensão são dispositivos que geram energia elétrica para um determinado equipamento transformando alguma outra forma de ener gia em eletricidade Existem dois tipos de fontes de tensão as fontes que fornecem corren tes contínuas e as fontes que fornecem energia de forma alternada Circuitos R são circuitos resistivos que servem para alimentar equipa mentos que funcionam pelo efeito Joule ou seja funcionam através de calor Circuitos L são circuitos indutivos que servem para alimentar equipa mentos que funcionem por energia mecânica onde é necessário utili zar uma indutância para transformar energia elétrica Circuitos C são circuitos capacitivos que servem para auxiliar os circui tos L uma vez que neste tipo de circuito a perda de energia é alta Circuitos RLC em paralelo são utilizados para causar uma redução da defasagem entre corrente e tensão causada por um circuito indutivo através do acréscimo de um circuito capacitivo em paralelo a este O fator que relaciona a potência útil ou potência ativa com a potência total é chamado de fator de potência e funciona como se fosse um rendimento da instalação elétrica Este fator também pode ser obtido através do cosseno do ângulo de defasagem entre corrente e tensão dentro de um determinado circuito Complementar Indicase também que o aluno assista ao seguinte ví deo a fim de compreender melhor a respeito dos circuitos RLC Impedância O que é e como calcular httpswwwyoutubecomwatchvfCH6HMyd8kU Circuito RLC Série E Paralelo Eletrônica Aplicada 04 httpswwwyoutubecomwatchvDR44o80pVM Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações elé tricas de baixa tensão Rio de Janeiro Abnt 2004 CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 Complementar ELECTROLAB Impedância O que é e como calcular Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvfCH6HMyd8kU Acesso em 10 set 2017 KITS Wr Circuito RLC Série E Paralelo Eletrônica Aplicada 04 Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvDR44o80pVM Acesso em 10 set 2017 AULA 14 Exercícios Faça os exercícios com atenção Em caso de dúvida não deixe de falar com seu tutor da matéria 1 Explique os diferentes tipos de fonte de um determi nado equipamento 2 Diferencie circuitos R L e C apontando algumas apli cações destes três tipos de circuitos 3 Dado o circuito RLC em paralelo determine a corrente total as indutâncias e as capacitâncias 4 Calcular a corrente total do circuito em série RCL e também as tensões aplicadas nos terminais de resistência indutância e da capacitância P á g i n a 382 5 Explique o que é potência ativa e potência reativa 6 Defina fator de potência 7 Um motor trifásico de 380 V exige da rede 10 A por fase com fator de po tência 85 Calcular a potência fornecida pela rede 8 Um motor trifásico funcionando com 220 V e 30 A de corrente retira da re de 1000 W de potência Qual o FP deste motor 9 Um equipamento monofásico de 220 V exige da rede 12 A por fase com fator de potência 90 Calcular a potência fornecida pela rede 10 Um circuito monofásico funcionando com 127 V e 18 A de corrente retira da rede 1800 W de potência Qual o FP deste motor AULA 14 Gabarito Questão 1 Existem dois tipos de fontes de tensão as fontes que fornecem correntes contínuas como é o caso de baterias e pi lhas e fontes que fornecem correntes alternadas como é o ca so das fontes que fornecem energia para instalações elétricas As figuras a seguir auxiliam no entendimento destes conceitos Questão 2 Circuitos R são circuitos resistivos que servem para alimentar equipamentos que funcionam pelo efeito Joule ou seja funcionam através de calor Exemplos cir cuitos de chuveiro elétrico e lâmpadas incandescentes P á g i n a 384 Circuitos L são circuitos indutivos que servem para alimentar equipamentos que funcionem por energia mecânica onde é necessário utilizar uma indutância para transformar energia elétrica em energia de movimentos Exemplos motores gerado res transformadores Circuitos C são circuitos capacitivos que servem para auxiliar os circuitos L uma vez que neste tipo de circuito a perda de energia em campo magnético é alta Aplicados em circuitos de indústrias Questão 3 Devem ser calculadas as correntes do resistor do capacitor e do indutor con forme expressões fornecidas Também é possível calcular a corrente total e o ângulo de defasagem entre a corrente total e a corrente do resistor que está em fase com a tensão Ou seja este ângulo a ser calculado corresponde à defasagem entre tensão e corrente total Em seguida é possível calcular quanto vale a indutância e a capacitância do circuito P á g i n a 385 Questão 4 Dados do problema Resistência de 10 ohms Indutância de 800 milihenrys Capacitância de 60 microfarads Tensão de 220 volts Cálculo da impedância resistência total e da corrente total Agora basta calcular as tensões em cada um dos terminais Questão 5 Em circuitos indutivos parte da potência se converte em energia útil a ser utili zada pelo aparelho a qual o circuito está alimentando Essa parte da potência que se torna em energia térmica mecânica e luminosa é chamada de potência ativa cor responde à potência útil do circuito P á g i n a 386 Parte da potência porém é dissipada em forma de campo magnético para possibilitar o funcionamento da indutância essa parte de potência que é perdida em forma de energia magnética é chama de potência reativa A soma da potência ativa com a potência reativa gera a potência total do cir cuito elétrico Questão 6 É o fator que relaciona a potência útil ou potência ativa com a potência total e funciona como se fosse um rendimento da instalação elétrica Este fator também pode ser obtido através do cosseno do ângulo de defasagem entre corrente e tensão dentro de um determinado circuito 𝐹𝑃 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 cos 𝜃 Questão 7 Basta aplicar a seguinte expressão 𝑃 173 𝑉 𝐼 𝐹𝑃 173 380 10 085 55879 𝑊 Questão 8 Basta aplicar a seguinte expressão para encontrar o FP Esta expressão vem da fórmula de motores trifásicos porém aplicando a conta inversa 𝐹𝑃 𝑃 173 𝑉 𝐼 10000 173 220 30 087 87 Questão 9 Basta aplicar a seguinte expressão 𝑃 𝑉 𝐼 𝐹𝑃 220 12 090 2376 𝑊 Questão 10 Basta aplicar a seguinte expressão para encontrar o FP Esta expressão vem da fórmula de circuitos monofásicos porém aplicando a conta inversa 𝐹𝑃 𝑃 𝑉 𝐼 1800 127 18 079 79 Projeto de instalações elétricas Aula 15 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula todos os conceitos estudados nas aulas anteriores serão reuni dos a fim de explicar ao aluno como se apresenta um Projeto Elétrico Predial Al guns conceitos de projetos serão apresentados também durante esta aula OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Definir o que é um projeto elétrico e quais são suas partes fundamen tais Fazer o memorial de cálculo de um projeto elétrico que abrange levan tamento de cargas mínimas divisão dos circuitos dimensionamento dos condutores e disjuntores Fazer as plantas necessárias para a correta execução de uma obra de instalações elétricas a saber planta baixa elétrica e diagrama de divi são de fases no mínimo Apresentar de forma clara e objetiva um projeto de instalações elétri cas P á g i n a 388 15 PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Um projeto de instalações elétricas pode ser definido como o es tabelecimento de um procedimento através do qual a energia elétrica da rede de distribuição da concessionária chegará aos pontos de utili zação de uma instalação predial A Fig 15 resume esse conceito Figura 15 Definição de um projeto elétrico Fonte MANUAL DO ELETRICISTA 2017 As partes que compõe um projeto elétrico completo são definidas a seguir Anotação de responsabilidade técnica ART registro de contrato entre o profissional e seu cliente Carta de solicitação ou aprovação a concessionária Memorial descritivo Memorial de cálculo cálculo da demanda dimensionamento de conduto res dimensionamento de eletrodutos dimensionamento de dispositivos de proteção Plantas de situação dos pavimentos Esquemas verticais prumadas elétrica antena coletiva porteiro eletrôni co instalações complementares tais como alarmes Quadros de distribuição de cargas diagramas uni e multifilares Detalhes entrada de serviço caixa seccionada centros de medição para raios caixas de passagem aterramentos Lista de materiais e especificações P á g i n a 389 De forma sucinta as etapas para desenvolvimento de um projeto elétrico são 1 Análise da planta baixa dos pavimentos tipos e demais pavimentos obtidos através do projeto arquitetônico É através do projeto arquitetônico que nasce o pro jeto de instalações elétricas Nesta etapa é interessante calcular as áreas e o perí metro de todos os cômodos presentes nas plantas baixa 2 Definição dos pontos de luz a quantidade dos pontos de luz é definida com base nas recomendações normativas conforme abordado na Aula 3 Lembrando que a norma prescreve as quantidades mínimas de pontos e de potências a serem utilizados mas não necessariamente devemse adotar as quantidades mínimas Ca so necessário utilizar cálculos luminotécnicos para ajudar na definição dos pontos Este tema já foi abordado na aula 4 3 Definição dos pontos de tomada a quantidade e a potência dos pontos de tomada de uso geral podem ser calculadas utilizando os procedimentos da norma lembrando que a mesma indica os valores mínimos Já os pontos de uso específico devem ser previstos para aparelhos estacionários que apresentam elevada potência em sua operação geralmente são separados pontos específicos para chuveiros e ar condicionados As definições destes pontos podem ser realizadas conforme metodo logia apresentada na aula 5 4 Implantação dos pontos de luz e de tomada na planta baixa esta é a pri meira etapa para fabricação da planta de instalações elétricas onde devese indicar a localização dos pontos de luz e tomada conforme aulas 3 e 5 os eletrodutos e também o quadro de distribuição que deve atender as recomendações da aula 10 5 Em seguida realizase a divisão dos circuitos terminais seguindo as reco mendações da norma conforme observado durante a aula 6 A nomenclatura dos condutores e circuitos pode ser incluída na planta baixa elétrica 6 Dimensionamento dos condutores dos circuitos terminais devem ser reali zados conforme critérios da capacidade de carga e queda de tensão conforme apresentado na aula 7 Atentarse para os valores mínimos recomendados pela norma brasileira 7 Dimensionamento dos eletrodutos realizado conforme aula 8 8 Dimensionamento dos disjuntores dos circuitos terminais realizado con forme aula 8 P á g i n a 390 9 Após dimensionamentos dos itens 6 7 e 8 é possível incluir as bitolas dos condutores eletrodutos e as amperagens dos disjuntores na planta baixa elétrica que desta forma estará concluída 10 Cálculo da demanda de potência realizado conforme a aula 9 é feito para que seja possível definir o tipo de fornecimento da instalação e para que seja dimen sionado os condutores do circuito de distribuição vide aula 10 Caso necessário acrescentar mais alguma informação na planta baixa elétrica 11 Definir a forma como deve ser feito o aterramento conforme aula 11 A di ca é usar o esquema TNS que é o mais utilizado no Brasil para instalações prediais residenciais comerciais e mistas 12 Calcular o número de espaços reservas a serem deixados no quadro de distribuição com base na quantidade de circuitos terminais conforme aula 12 13 Fazer o diagrama de divisão das fases calculando a divisão das fases disponíveis o mais uniforme possível e desenhando o diagrama para ilustração do que foi calculado conforme aula 13 14 Revisão do projeto desenvolvimento do memorial descritivo de arquivos e planilhas de cálculo detalhamento de elementos especiais da edificação levanta mento do material e desenvolvimento da lista de materiais e especificações 15 Aprovação do projeto junto a concessionário e concomitante emissão da ART do projeto elétrico 151 Exemplo de projeto elétrico A planta baixa dada a seguir será utilizada como exemplo para desenvolvi mento de um projeto de instalações elétricas conforme etapas descritas no tópico anterior P á g i n a 391 1 Análise da planta baixa e cálculo de áreas e perímetro A análise da planta baixa conduz a obtenção da tabela dada abaixo que apresenta à área e o perímetro dos cômodos da planta baixa P á g i n a 392 DEPENDÊNCIA ÁREA m² PERÍMETRO m SALA 14 15 COZINHA 912 121 QUARTO 105 13 QUARTO 139 15 BANHEIRO 36 84 HALL 135 47 ÁREA DE SERVIÇO 427 87 2 Definição dos pontos de luz Será utilizado o procedimento descrito na aula 03 a em cômodo ou dependência de residências e nas acomodações de hotéis motéis e similares deverá ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto com potência mínima de 100 VA comandada por interruptor o acréscimo será dependen te da área apurada b em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga de pelo menos 100 VA mínima e com área superior a 6 m2 deverá ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2 acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros Assim é possível obter a tabela abaixo onde padronizase que os pontos de luz deverão ter 100 VA de potência cada e em função disso surge as divisões dos pontos de luz dentro dos cômodos DEPENDÊNCIA Potência calculada VA Nº de ptos de 100 VA Potência total VA SALA 160 2 200 COZINHA 100 1 100 QUARTO 160 2 200 QUARTO 160 2 200 BANHEIRO 100 1 100 HALL 100 1 100 ÁREA DE SERVIÇO 100 1 100 3 Definição dos pontos de tomadas Será utilizado o procedimento descrito na aula 05 para TUG P á g i n a 393 Em banheiros no mínimo exista um ponto que deve estar próximo ao lava tório e permitir o uso de barbeadores secadores e outros equipamentos pertinentes Em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e lo cais similares deve ser previsto um ponto de tomada para cada 35 m ou fração de perímetro e acima da bancada da pia devem ser previstas duas tomadas de corren te no mínimo no mesmo ponto ou em pontos distintos Em varandas deve ser previsto um ponto de tomada Já em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de tomada para ca da 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados de maneira uniforme Em cada um dos demais cômodos e dependências a residência devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para ambientes de área de até 6 m2 e um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m2 sendo o mais espaçado possível Quanto à potência seguimos a seguinte regra dada na aula 05 Em banheiros cozinhas copascozinhas áreas de serviço 600 VA por to mada até 3 tomadas e 100 VA para as demais considerando cada um desses am bientes separadamente Demais cômodos ou dependências 100 VA por tomada Assim é possível obter a tabela abaixo contendo as TUG para cada cômodo Lembrando que em nossas aulas estamos usando fator de potência de 100 para iluminação e de 080 para TUG A tabela já contabiliza portanto a potência ativa dos pontos de tomada DEPENDÊNCIA Quantidade mínima Potência total VA Potência ativa W SALA 3 300 240 COZINHA 4 1900 1520 QUARTO 3 300 240 QUARTO 3 300 240 BANHEIRO 1 600 480 HALL 1 100 80 ÁREA DE SERVIÇO 3 1800 1440 P á g i n a 394 Para as tomadas de uso específico temos as seguintes recomendações da aula 05 ar condicionado em cada quarto da edificação e chuveiro elétrico em cada banheiro Os demais pontos de uso específico são facultativos Para este projeto utilizouse valores já tabelados conforme aula 5 1 Condicionador de ar 4500 kcalh 2600 W Quarto 1 Condicionador de ar 4500 kcalh 2600 W Quarto 1 Chuveiro 4000 W Banheiro 4 Implantação dos pontos em planta baixa Apresentado juntamente com o item 9 desta marcha de cálculo 5 Divisão dos circuitos Deve obedecer às recomendações da aula 6 a saber f Os circuitos de iluminação devem ficar separados dos de tomadas inde pendente do seu tipo Essa regra pode ser suprimida em casos de pequenas edifica ções como quartos de hotéis onde a separação provocará um custo muito alto e levando às vezes a um circuito com uma única tomada ou ponto de iluminação g Haverá circuitos independentes toda vez que um aparelho atender a uma corrente nominal igual ou superior a 10 A com o forno elétrico aparelho de ar con dicionado chuveiro e outros em casos de aparelhos com corrente menor pode ha ver agrupamento h Não será permitido agrupamento de mais de um aparelho de ar condicio nado em um mesmo circuito mesmo que sua corrente nomina seja inferior a 10 A i Em cada circuito haverá um condutor neutro associado a ele j Em todos os circuitos força e iluminação serão previstos aterramentos de proteção condutor terraPE podendo ser compartilhado entre vários circuitos Assim obtemos o quadro a seguir que contempla a divisão dos circuitos estu dados P á g i n a 395 Circuito Tipo Localização Potência Total W Tensão V 1 Monofásico Geral Iluminação 1000 127 2 Monofásico TUG Cozinha 960 127 3 Monofásico TUG Cozinha Área de Serviço 1040 127 4 Monofásico TUG Área de Serviço 960 127 5 Monofásico TUG Banheiro 480 127 6 Monofásico TUG Sala Quartos Hall 800 127 7 Bifásico Banheiro Chuveiro 4000 220 8 Bifásico Quarto Ar condicionado 2600 220 9 Bifásico Quarto Ar condicionado 2600 220 6 Dimensionamentos dos condutores dos circuitos terminais Será utilizada a mesma metodologia e as mesmas tabelas ilustradas durante a aula 7 Condições estabelecidas para o cálculo utilização de condutores de cobre isolados com PVC embutidos em eletrodutos circulares de PVC dentro da alvenaria maneira de instalação B1 Considerando a temperatura ambiente de 35ºC encon trase pela Tab 7 6 o fator de correção de 094 Os dimensionamentos serão reali zados utilizando a Tab 74 Devem ser atendidos também os critérios mínimos esti pulados por norma ou seja condutor de 15 mm² para circuitos de iluminação e condutor de 25 mm² para circuitos de força A tabela a seguir resume os cálculos Circuito Tipo Potência To tal W Tensão V Corrente de Proje to A Seção calculada mm² Seção Adotada mm² 1 Monofásico 1000 127 838 075 150 2 Monofásico 960 127 804 075 250 3 Monofásico 1040 127 871 075 250 4 Monofásico 960 127 804 075 250 5 Monofásico 480 127 402 050 250 6 Monofásico 800 127 67 050 250 7 Bifásico 4000 220 1934 250 250 8 Bifásico 2600 220 1257 100 250 9 Bifásico 2600 220 1257 100 250 P á g i n a 396 7 Dimensionamento dos eletrodutos Seguindo as prescrições da aula 08 onde utilizamos a Tab 81 O trecho mais crítico que sai do quadro de distribuição é o trecho que vai para a tomada mé dia da cozinha que contém os condutores do circuito 1 150 mm² e dos circuitos 2 3 e 4 250 mm² além do condutor terra assumimos que terá o diâmetro do maior condutor logo 250 mm² É necessário aplicar a equação a seguir 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde Nk Número de condutores de uma bitola específica do circuito k Dk Diâmetro em mm associado a uma bitola Tab 82 K número de circuitos Assim temos D1 28 mm para condutores com 150 mm² N1 2 condutores do circuito 1 D2 34 mm para condutores com 250 mm² N2 7 condutores dos circuitos 2 3 e 4 mais o fio terra Realizando as operações obtemos St 7587 mm² Na Tab 83 encontramos o eletroduto de diâmetro nominal de 20mm 8 Dimensionamento de disjuntores Basta entrar com as bitolas dos condutores dos circuitos encontrados na Tab 8 4 para encontrarmos o dimensionamento dos disjuntores Assim o circuito 1 será atendido por um disjuntor de 15 A enquanto os demais circuitos serão atendidos por disjuntores de 25 A 9 Planta Elétrica concluída Ilustrada a seguir 10 Demanda de potência e tipo de fornecimento Conforme visto na aula 9 para calcular a demanda de potência total é neces sário calcular as demandas previstas para o chuveiro Tab 92 P á g i n a 397 1 100 4000 W Também é necessário calcular a demanda do ar condicionado olhando na Tab 93 onde encontrase o seguinte 1 a 4 100 2260015200 W P á g i n a 398 P á g i n a 399 Falta calcular a demanda para os pontos de iluminação e de TUG Temos como potência instalada Pinstalada 5240 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 500 W 50006000 W 45 045240108 W Pcalculada 3408 W Somando estas parcelas obtemos a demanda de potência Demanda 40005200340812608 W Percebese que poderia ser utilizado um fornecimento bifásico porém optou se por um fornecimento trifásico Entrando na Tab 74 com maneira de instalação D uma vez que o circuito de distribuição ficará enterrado e utilizando condutores de cobre isolados com PVC em P á g i n a 400 butidos em eletroduto de PVC enterrado sabendo que teremos 4 condutores carre gados na tabela utilizamos 3 condutores carregados conforme visto na aula 10 e considerando a temperatura do solo como 20ºC é possível obter o diâmetro dos condutores do circuito de distribuição A corrente de projeto calculada para esse cir cuito é 126082205731ª Assim obtemos a bitola de 16 mm² O disjuntor também pode ser obtido usando a Tab 8 4 onde encontramos 60 A para este item 1 Aterramento Utilizaremos o esquema TNS esquema mais utilizado no Brasil 2 Espaço reserva no QDL Obtido pela Tab 121 Como temos 9 circuitos terminais são necessários 3 espaços reservas 3 Diagrama de Divisão de fases Conforme estipulado o fornecimento será trifásico A média que cada fase R S e T deve ter é dada a seguir Média 144003481333 W Inicialmente dividese os circuitos bifásicos onde a fase R e S atenderão aos 3 circuitos bifásicos circuitos 78 e 9 R P7P8P9 24600 W S P7P8P9 24600 W Desta maneira a fase T atenderá os demais circuitos 16 todos monofásicos T P1P2P3P4P5P65240 W O esquema de distribuição de fases a seguir ilustra esta divisão P á g i n a 401 Resumo Nesta aula abordamos Um projeto de instalações elétricas pode ser definido como o estabele cimento de um procedimento através do qual a energia elétrica da rede de distribuição da concessionária chegará aos pontos de utilização de uma instalação predial Componentes do projeto ART carta de solicitação ou aprovação à concessionária memorial de cálculo cálculo da demanda dimensio namento de condutores dimensionamento de eletrodutos dimensio namento de dispositivos de proteção plantas de situação dos pavi mentos esquemas verticais prumadas elétrica antena coletiva por teiro eletrônico instalações complementares tais como alarmes qua dros de distribuição de cargas diagramas uni e multifilares detalhes entrada de serviço caixa seccionada centros de medição pararaios caixas de passagem aterramentos lista de materiais e especificações Etapas para execução do projeto elétrico Análise da planta baixa dos pavimentos tipos e demais pavimentos ob tidos através do projeto arquitetônico Definição dos pontos de luz Definição dos pontos de tomada Divisão dos circuitos terminais Dimensionamento dos condutores dos circuitos terminais Dimensionamento dos eletrodutos Dimensionamento dos disjuntores de proteção Execução da planta baixa elétrica Cálculo da demanda de potência definição do tipo de fornecimento e dimensionamento do circuito de distribuição Definição do esquema de aterramento P á g i n a 403 Cálculo o número de espaços reservas a serem deixados no quadro de distribuição Diagrama de divisão das fases Complementar Para complementar o estudo de projeto elétrico sugere se que o aluno busque projetos elétricos completos em obras nos estágios e trabalhos e na internet Sugerese que o aluno também realize a atividade proposta a mão e com ferramen tas computacionais tais como Excel e Autocad Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações elé tricas de baixa tensão Rio de Janeiro Abnt 2004 CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 AULA 15 Exercícios Faça os exercícios com atenção Em caso de dúvida não deixe de falar com seu tutor da matéria 1 Defina projeto de instalações elétricas e destaque seus componentes 2 Dada a planta a seguir realize o projeto de instalações elétricas abrangen do todas as suas etapas AULA 15 Gabarito Questão 1 Um projeto de instalações elétricas pode ser definido como o estabelecimento de um procedimento através do qual a energia elétrica da rede de distribuição da concessionária che gará aos pontos de utilização de uma instalação predial Componentes do projeto ART carta de solicitação ou aprovação à concessionária memorial de cálculo cálculo da demanda dimensio namento de condutores dimensionamento de eletrodutos dimensionamento de dis positivos de proteção plantas de situação dos pavimentos esquemas verticais prumadas elétrica antena coletiva porteiro eletrônico instalações complementa res tais como alarmes quadros de distribuição de cargas diagramas uni e multifila res detalhes entrada de serviço caixa seccionada centros de medição pararaios caixas de passagem aterramentos lista de materiais e especificações Questão 2 a Análise da planta baixa é possível obter a tabela abaixo contendo as áreas e os perímetros dos cômodos DEPENDÊNCIA ÁREA m² PERÍMETRO m Dormitório 1 919 1189 Dormitório 2 919 1189 Sala de EstarJantar 560 954 Cozinha 491 88 AServiço 4485 898 Banho 286 700 Varanda 296 798 Hall 409 99013 b Definição dos pontos de luz conforme tabela abaixo DEPENDÊNCIA Potência calculada VA Nº de ptos de 100 VA Potência total VA Dormitório 1 100 1 100 Dormitório 2 100 1 100 Sala de EstarJantar 100 1 100 Cozinha 100 1 100 AServiço 100 1 100 Banho 100 1 100 Varanda 100 1 100 Hall 100 1 100 P á g i n a 408 c Definição dos pontos de tomada as TUG são definidas abaixo DEPENDÊNCIA Quantidade mínima Potência total VA Potência ativa W Dormitório 1 3 300 240 Dormitório 2 3 300 240 Sala de EstarJantar 2 300 160 Cozinha 3 1800 1440 AServiço 3 1800 1440 Banho 1 600 480 Varanda 2 200 160 Hall Definição das TUE 1 ar condicionado dormitório 1 2600 W 1 ar condicionado dormitório 2 2600 W 1 chuveiro 4000 W d Divisão dos circuitos conforme tabela abaixo Circuito Tipo Localização Potência Total W Tensão V 1 Monofásico Geral Iluminação 800 127 2 Monofásico TUG área seca 800 127 3 Monofásico TUG cozinha 1440 127 4 Monofásico TUG área de serviço 1440 127 5 Bifásico TUE chuveiro 4000 220 6 Bifásico TUE ar dormitório 1 2600 220 7 Bifásico TUE ar dormitório 2 2600 220 e Dimensionamento dos condutores circuitos terminais Condições estabelecidas para o cálculo utilização de condutores de cobre isolados com PVC embutidos em eletrodutos circulares de PVC dentro da alvenaria maneira de instalação B1 temperatura ambiente de 35ºC fator de correção de 094 Os dimensionamentos serão realizados utilizando a Tab 27 Devem ser aten didos também os critérios mínimos estipulados por norma ou seja condutor de 15 mm² para circuitos de iluminação e condutor de 25 mm² para circuitos de força A tabela a seguir resume os cálculos P á g i n a 409 Circuito Tipo Potência To tal W Tensão V Corrente de Proje to A Seção calculada mm² Seção Adotada mm² 1 Monofásico 800 127 670 050 150 2 Monofásico 800 127 670 050 250 3 Monofásico 1440 127 1206 075 250 4 Monofásico 1440 127 1206 075 250 5 Bifásico 4000 220 1934 150 250 6 Bifásico 2600 220 1257 075 250 7 Bifásico 2600 220 1257 075 250 f Dimensionamento dos eletrodutos Seguindo as prescrições da aula 08 onde utilizamos a Tab 81 O trecho mais crítico que sai do quadro de distribuição é o trecho que vai para a caixa de pas sagem das lâmpadas A ou G Ambos os trechos apresentam os condutores do cir cuito 1 150 mm² com mais dois circuitos numtrecho vai o 2 e o 5 e em outro vai o 3 e o 4 Independente disso o trecho de eletroduto mais crítico apresenta 3 circuitos um com condutores de 150 mm² e dois com condutores de 250 mm² Devemos somar também o fio terra que neste projeto terá seção de 250 mm² adotase o maior diâmetro Logo teremos 𝑆𝑡 𝑁𝑘 𝜋 𝐷𝑘 2 4 𝑘 𝑘1 Onde Nk Número de condutores de uma bitola específica do circuito k Dk Diâmetro em mm associado a uma bitola Tab 82 K número de circuitos Assim temos D1 28 mm para condutores com 150 mm² N1 2 condutores do circuito 1 D2 34 mm para condutores com 250 mm² N2 5 condutores dois circuitos com dois fios cada mais o terra P á g i n a 410 Realizando as operações obtemos St 5771 mm² Na Tab 83 encontramos o eletroduto de diâmetro nominal de 20 mm g Dimensionamento dos disjuntores Basta entrar com as bitolas dos condutores dos circuitos encontrados na Tab 8 4 para encontrarmos o dimensionamento dos disjuntores Assim o circuito 1 será atendido por um disjuntor de 15 A enquanto os de mais circuitos serão atendidos por disjuntores de 25 A h Planta baixa elétrica Ilustrada a seguir i Demanda de potência e tipo de fornecimento Demanda do chuveiro Tab 92 1 100 4000 W Demanda do ar condicionado Tab 93 1 a 4 100 2260015200 W Falta calcular a demanda para os pontos de iluminação e de TUG Temos como potência instalada Pinstalada4480 W Até 1000 W 80 800 W 10002000 W 75 750 W 20003000 W 65 650 W 30004000 W 60 600 W 40005000 W 50 48005240 W Pcalculada3040 W Somando estas parcelas obtemos a demanda de potência Demanda 40005200304012240 W Percebese que poderia ser utilizado um fornecimento bifásico porém optou se por um fornecimento trifásico P á g i n a 411 Entrando na Tab 74 com maneira de instalação D uma vez que o circuito de distribuição ficará enterrado e utilizando condutores de cobre isolados com PVC em butidos em eletroduto de PVC enterrado sabendo que teremos 4 condutores carre gados na tabela utilizamos 3 condutores carregados conforme visto na aula 10 e considerando a temperatura do solo como 20ºC é possível obter o diâmetro dos condutores do circuito de distribuição A corrente de projeto calculada para esse cir cuito é 122402205564 A Assim obtemos a bitola de 16 mm² O disjuntor também pode ser obtido usando a Tab 8 4 onde encontramos 60 A para este item j Espaços reservas no quadro de distribuição Obtido pela Tab 121 Como temos 7 circuitos terminais são necessários 3 espaços reservas k Divisão das fases e diagrama unifilar P á g i n a 412 Conforme estipulado o fornecimento será trifásico A média que cada fase R S e T deve ter é dada a seguir P instalada 800214402400026002 13680 W Média 1368034560 W Começamos pelos circuitos 5 6 e 7 Optouse por utilizar as fases R e S no circuito 5 que apresenta a maior po tência Desta forma a fase T entrará como uma das fases tanto no circuito 6 quanto no 7 Além disso as fases R e S atenderam aos circutos 6 e 7 respectivamente Resumindo a divisão até agora R P52P62 3300 W S P52P72 3300 W T P62P72 2600 W Observe que a fase T é a menos sobrecarregada e portanto será mais utili zada nos circuitos monofásicos Assim ela atendera os circuitos 01 e 02 enquanto as fases R e S atenderam apenas aos circuitos 03 e 04 respectivamente Em suma R 3300 P3 4740 W S 3300 P4 4740 W T 2600 P1 P2 4200 W Percebese que a fase T ficou menos sobrecarregada que as demais porém em virtude do tipo de instalação não é possível obter uma distribuição mais uniforme que esta O diagrama de divisão de fases é ilustrado a seguir Página 413 QD1 Quadro de Distribuição 14160 W QM1 60 A 60A 160 15 A 1 T 800 W Iluminação 15 25 A 2 T 800 W TUG QuartosSalaVaranda 25 25 A 3 T 1440 W TUG Cozinha 25 25 A 4 T 1440 W TUG Área de Serviço 25 25 A 5 RS 4000 W TUE Chuveiro 25 25 A 6 TR 2600 W TUE Ar Condicionado 1 25 25 A 7 ST 2600 W TUE Ar Condicionado 2 25 8 T Reserva 9 T Reserva 10 R Reserva Ferramentas utilizadas em instalações elétricas Aula 16 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos os conceitos básicos para a prática de instalações elétricas entendendo as ferramentas mais comuns utilizadas em projetos de insta lações elétricas e discutindo a respeito de técnicas para instalação de lâmpadas e tomadas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Aprender sobre as ferramentas mais comuns utilizadas em instalações elétricas Entender como é a execução da instalação de lâmpadas e interrupto res Entender como é a execução da instalação de tomadas monofásicas e bifásicas P á g i n a 415 16 FERRAMENTAS UTILIZADAS EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Algumas ferramentas poderão ser utilizadas quando da aplica ção dos eletrodutos com a finalidade de fazer corte abrir roscas ou fazer curvas Dentre elas destacamse Alicates São ferramentas manuais de aço carbono feitas por fundição ou forjamento compostas de dois braços e um pino de articulação tendo em uma das extremidades dos braços suas gar ras cortes e pontas temperadas e revenidas O Alicate serve para segurar por apertos cortar dobrar colocar e retirar determinadas peças nas monta gens Os principais tipos de alicate são 1 Alicate Universal serve para efetuar operações como segurar cortar e dobrar É comercializado com ou sem isolamento Um exemplo abaixo Figura 121 Alicate universal 2 Alicate de Corte serve para cortar chapas arames e fios de aço Exem plo na Fig 161 P á g i n a 416 Figura 161 Alicate de corte 3 Alicate de Bico é utilizado em serviços de mecânica e eletricidade Deta lhado na Fig 162 Figura 162 Alicate de bico Chave de Fenda ferramenta de aperto constituída de uma haste cilíndrica de aço carbono 34 com uma de suas extremidades forjada em forma de cunha e a outra em forma de espiga prismática ou cilíndrica estriada com um cabo de madeira ou plástico É empregada para apertar e desapertar parafusos cujas cabeças te nham fendas ou ranhuras que permitam a entrada da cunha Um exemplo está ilus trado na Fig 163 Figura 163 Chave de fenda Serra manual serve para cortar metais e outros materiais duros 1 Lâmina de serra a 2 Semiarco b com ranhuras c para ajustar o arco ao comprimento da lâmina da serra P á g i n a 417 3 Semiarco d com cabo ou pinho e bainha f e pino de ancoragem g 4 Esticadores h e pinos i para montagem da lâmina 5 Porcaborboleta j de ajuste da tensão da lâmina e arruela l 6 Alças m de encaixe dos esticadores A lâmina de serra é fabricada em aço temperado de duas qualidades em aço ao carbono e em aço rápido sendo esta última de maior qualidade A lâmina de serra é normalizada quanto ao comprimento em 8 10 e 12 pole gadas e quanto ao número de dentes por polegada em 18 24 e 32 dentes A lâmi na de 32 dentes é a mais usada pelos eletricistas Ilustração na Fig 167 Figura 1622 Serra manual Cortatubos cortar rapidamente eletrodutos rígidos metálicos Dado pe la Fig 168 1 Corpo a 2 Navalha circular cortadora b P á g i n a 418 3 Roletes c 4 Cabo móvel com parafusos de ajuste d Figura 168 Corta tubos Tarraxa simples com catraca abrir rosca externa em eletrodutos rígidos metálicos Indicado na Fig 169 1 Corpo a 2 Trava da catraca b 3 Cossinete intercambiável c 4 Braço cabo d P á g i n a 419 Figura 169 Tarraxa Outros equipamentos e ferramentas também podem ser citados como impres cindíveis para execução de tarefas de um eletricista tais como morsa para prender tubos lima para escarear tubos vira tubos que servem para curvar tubos escadas prumo de centro trena nível e fita isolante 161 Instalação de tomadas monofásicas bifásicas e trifásicas O procedimento para instalação de tomadas segue o seguinte passoapasso a Marcar o ponto referencial da tomada no piso conforme Fig 1610 Identifique na planta baixa o local onde será marcada a tomada Meça a distância entre o símbolo e um ponto de referência porta janela parede etc Faça a conversão da medida da planta baixa para a medida real use a es cala indicada na planta baixa Marque no piso do cômodo o ponto referencial da tomada usando a medi da real P á g i n a 420 Figura 1610 Marcação do ponto referencial de tomada no chão b Localizar a tomada na parede conforme Fig 1611 Meça na parede utilizando o metro articulado a altura da tomada na mesma direção do ponto de referência feito no piso Localize a tomada na parede usando o giz baixa 030 m meia altura 15 m do piso acabado alta 2 m P á g i n a 421 Figura 1611 Marcação do ponto de tomada da parede 162 Instalação de lâmpadas e interruptores O procedimento para instalação de lâmpadas e interruptores segue o seguinte passo a passo a Marcar o ponto referencial da lâmpada no piso conforme Fig 1612 Traçar as diagonais utilizando a linha de bater Reforce com giz o cruzamento das diagonais Marque no piso do cômodo o ponto referencial da lâmpada P á g i n a 422 Figura 1612 Marcação da posição da lâmpada no chão b Localizar a lâmpada no teto conforme Fig 1613 Transfira a marca do piso para o teto usando o prumo de centro Localize a lâmpada no teto marcando com giz a posição exata onde se encontra o fio de prumo de centro Figura 1613 Marcação da posição da lâmpada no teto c Marcar o ponto referencial do interruptor no piso Identifique na planta baixa o local onde será instalado o interruptor sim ples P á g i n a 423 Meça na planta baixa a distância entre o símbolo e um referencial Marque no piso do cômodo o ponto referencial do interruptor Figura 1614 Marcação da posição do interruptor no piso d Marcar o ponto referencial do interruptor no piso Meça na parede utilizando o metro articulado ou trena a altura do interrup tor na mesma direção do ponto de referência feito no piso Localize o interruptor na parede usando giz P á g i n a 424 Figura 1615 Marcação da posição do interruptor na parede e Traçar o percurso da instalação elétrica na parede Coloque o prumo de centro de maneira que coincida com a marca do inter ruptor no piso Marque um ponto referencial no teto Apoie a linha de bater no ponto referencial do teto Apoie e estique a linha de bater na perpendicular até o ponto referencial puxe a linha de bater dez centímetros aproximadamente e soltea traçando o percurso da instalação elétrica na parede P á g i n a 425 Figura 1616 Marcação do caminho do eletroduto na parede f Traçar o percurso da instalação elétrica no teto Apoie a linha de bater até o ponto final do percurso traçado na parede Estique a linha de bater até a localização da lâmpada Puxe a linha de bater dez centímetros aproximadamente e soltea mar cando o traçado do percurso da instalação elétrica no teto Figura 1617 Marcação do caminho do eletroduto no teto Resumo Nesta aula abordamos Ferramentas mais utilizadas em instalações elétricas alicates chave de fenda arco de serra tarraxa simples morsa limas viratubos es cadas trena linha de bater prumo de centro entre outros Técnica para execução de tomadas o passo a passo é marcar o ponto referencial da tomada no piso usando as informações obtidas na planta baixa e localização da tomada na parede sabendo se corresponde a uma tomada baixa média ou alta Técnica para execução de interruptores e lâmpadas devese seguir o seguinte passo a passo primeiro marcase o ponto referencial da lâm pada no piso que deve ser transferido para o teto com a ajuda de um prumo de centro depois marcase o ponto referencial do interruptor que é transferido para a parede Em seguida traçase o percurso da instalação elétrica na parede e no teto finalizando assim os serviços Complementar Para complementar o estudo de execução de instala ção elétrica tanto de tomadas quanto de iluminação é aconselhável assistir aos vídeos citados a seguir Erros de execução em projetos elétricos Como evitar httpswwwyoutubecomwatchvqUI41AikwY Como ligar tomada dupla Montagem correta httpswwwyoutubecomwatchvbn39kyQ2mw Como instalar tomada httpswwwyoutubecomwatchvmWwOWPpvBrY Como instalar Tomada Elétrica Passo a Passo httpswwwyoutubecomwatchvEDpUmog4HVU Instalação de Interruptor Duplo com Tomada Passo a passo httpswwwyoutubecomwatchvPSMzpLm7oeM Referências Básica CREDER H A J Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro Ed LTC 2008 COTRIM A Instalações elétricas 5 ed São Paulo Ed Pearson 2008 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais 14 ed São Paulo Ed Érica 2011 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5410 Instalações elé tricas de baixa tensão Rio de Janeiro Abnt 2004 Complementar ELÉTRICA Mundo da Erros de execução em projetos elétricos Como evitar Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvqUI41AikwY Acesso em 10 set 2017 ELÉTRICA Mundo da Como ligar tomada dupla Montagem correta Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvbn39kyQ2mw Acesso em 10 set 2017 ELÉTRICA Mundo da Instalação de Interruptor Duplo com Tomada Passo a passo Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvPSMzpLm7oeM Acesso em 10 set 2017 PARIZOTTO J Como instalar Tomada Elétrica Passo a Passo Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvEDpUmog4HVU Acesso em 10 set 2017 SOUZA L Como instalar tomada Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvmWwOWPpvBrY Acesso em 10 out 2017 AULA 16 Exercícios Caro aluno estamos no final do nosso curso Mesmo as sim não deixe de fazer os exercícios propostos a fim de melho rar seus aprendizados Bons estudos 1 Que tipo de circuito é este instalado pelo eletricista de acordo com a figura detalhada a seguir 2 Cite os tipos de alicates que um eletricista costuma usar em seus serviços 3 Descreva algumas ferramentas utilizadas em serviços de instalação elétri ca 4 Descreva as etapas para a instalação de uma tomada 5 Cite alguns erros de execução passíveis de serem cometidos na instalação de uma tomada 6 Descreva as etapas para instalação de um interruptor e uma lâmpada 7 Cite alguns erros que podem acontecer durante a instalação de uma lâm pada P á g i n a 430 8 Dada a figura a seguir indique qual tipo de tomada foi instalada pelo eletri cista em cada um dos itens apresentados 9 Que tipo de circuito é este instalado pelo eletricista de acordo com o es quema da figura a seguir 10 Que tipo de circuito é este instalado pelo eletricista de acordo com a figura a seguir AULA 16 Gabarito Questão 1 O esquema ilustrado na figura e que foi instalado pelo eletricista é o de uma lâmpada acionada por um sistema Tree Way o que é evidenciado pela presença dos três retornos e dos interruptores paralelos Questão 2 Os tipos de alicates utilizados pelos eletricistas são alicate universal que ser ve para segurar cortar e dobrar fiações e eletrodutos alicate de corte que serve pa ra cortar chapas arames e fios de aço e alicate de bico cuja função é dobrar a fia ção evitando pontos cegos Questão 3 As ferramentas mais utilizadas por um eletricista são alicates chave de fenda e chave Phillips serra manual corta tubos tarraxa simples com catraca e para PVC morsas limas viratubos maçaricos ou sopradores térmicos fita isolantes lápis de carpinteiro e giz escadas linha de bater prumo de centro metro articulado trena nível ferro de solda solda breu Questão 4 De forma sucinta as etapas são marcar o ponto referencial da tomada no piso usando as informações obtidas na planta baixa e localização da tomada na parede sabendo se corresponde a uma tomada baixa média ou alta Questão 5 Erros na leitura do projeto podem levar ao mal posicionamento dos pontos de tomada na edificação ou até mesmo troca da altura da tomada ao se confundir uma tomada baixa média ou alta Além disso erros na leitura da escala do projeto podem levar a incorreta locação dos pontos na edificação Também pode acontecer de ins talar um ponto de tomada de um circuito em outro circuito causando uma carga adi cional não prevista no projeto P á g i n a 432 Questão 6 De forma sucinta o procedimento é o seguinte primeiro marcase o ponto re ferencial da lâmpada no piso que deve ser transferido para o teto com a ajuda de um prumo de centro depois marcase o ponto referencial do interruptor que é trans ferido para a parede Em seguida traçase o percurso da instalação elétrica na pare de e no teto finalizando assim os serviços Questão 7 Erros na leitura do projeto podem causar mal posicionamento das lâmpadas e dos interruptores dentro da edificação Erros mais graves podem acontecer em Sistemas Tree Way que por funcionar com três retornos geralmente geram confusão em profissionais menos experientes Erros anda mais grosseiros podem acontecer em acionamento do tipo Four Way minuteria ou em cômodos que tenham mais de umas lâmpadas se estão fo rem acionadas por interruptores diferentes Questão 8 Os itens indicados na questão são destacados a seguir a Tomada monofásica sem terra b Tomada monofásica com terra c Tomada bifásica sem terra d Tomada bifásica com terra e Tomada trifásica sem terra f Tomada trifásica com terra Questão 9 O esquema ilustrado na figura e que foi instalado pelo eletricista é o de lâm padas acionada por um sistema Four Way o que é evidenciado pela presença dos quatro retornos e dos interruptores paralelos e intermediário Questão 10 O esquema ilustrado na figura e que foi instalado pelo eletricista é o de uma campainha ou cigarra ou seja de um circuito de sinalização Copyright 1998 ABNTAssociação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil Impresso no Brasil Todos os direitos reservados Sede Rio de Janeiro Av Treze de Maio 13 28º andar CEP 20003900 Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro RJ Tel PABX 021 2103122 Fax 021 22017622206436 Endereço Telegráfico NORMATÉCNICA ABNTAssociação Brasileira de Normas Técnicas NBR 5626 SET 1998 Instalação predial de água fria PalavraschaveInstalação predial Água fria Abastecimento de água 41 páginas Origem Projeto NBR 56261996 CB02 Comitê Brasileiro de Construção Civil CE0200903 Comissão de Estudo de Instalações Prediais de Água Fria NBR 5626 Cold water building installation Descriptors Building installation Cold water Water supply Esta Norma cancela e substitui as NBR 56511977 NBR 56571977 e NBR 56581977 Esta Norma substitui a NBR 56261982 Válida a partir de 30101998 Sumário Prefácio Introdução 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Materiais e componentes 5 Projeto 6 Execução 7 Manutenção ANEXOS AProcedimento para dimensionamento das tubulações da rede predial de distribuição BVerificação da proteção contra retrossifonagem em dispositivos de prevenção ao refluxo CRuídos e vibrações em instalações prediais de água fria DCorrosão envelhecimento e degradação de tubulações empregadas nas instalações prediais de água fria Prefácio A ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas é o Fórum Nacional de Normalização As Normas Brasilei ras cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros CB e dos Organismos de Normalização Se torial ONS são elaboradas por Comissões de Estudo CE formadas por representantes dos setores envolvi dos delas fazendo parte produtores consumidores e neutros universidades laboratórios e outros Os Projetos de Norma Brasileira elaborados no âmbito dos CB e ONS circular para Votação Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados A concepção inicial desta Norma e a sua redação foram desenvolvidas pelo Laboratório de Instalações Prediais do Agrupamento de Instalações e Segurança ao Fogo da Divisão de Engenharia Civil do IPT Instituto de Pesqui sas Tecnológicas do Estado de São Paulo SA A organi zação temática se orientou pela estruturação adotada na normalização britânica para instalações prediais de água BS 67001987 Design installation testing and maintenance of services supplying water for domestic use within buildings and their curtilages Esta Norma substitui integralmente a NBR 56261982 Na sua nova versão foram incorporadas as NBR 56511977 Recebimento de instalações prediais de água fria NBR 56571977 Verificação da estanqueidade à pressão interna de instalações prediais de água fria e NBR 56581977 Determinação das condições de funcio namento das peças de utilização de uma instalação predial de água fria que por este motivo são agora canceladas A instalação predial de água fria objeto desta Norma é em grande parte dos casos um subsistema de um sistema maior composto também pelas instalações prediais de água quente e de combate a incêndio Dentro da atual estrutura de normalização cada uma dessas instalações está coberta por norma específica A instalação predial de água quente é normalizada pela NBR 71981993 Pro jeto e execução de instalações prediais de água quente e a de combate a incêndio pela NBR 137141996 Instala ções hidráulicas contra incêndio sob comando por hi drantes e mangotinhos Para que uma instalação predial de água fria seja consi derada de acordo com esta Norma é necessário que ela Cópia não autorizada 2 NBR 56261998 atenda a todas as exigências e recomendações nela cons tantes e não apenas parte ou itens dela Os materiais e componentes empregados na instalação predial de água fria para os quais existem normas brasi leiras devem ser conforme as correspondentes normas A conformidade de tais materiais e componentes deve ser verificada sendo recomendada a certificação de ter ceira parte Esta Norma inclui os anexos A B C e D de caráter nor mativo Introdução Esta revisão é muito significativa em relação à NBR 56261982 O número de temas técnicos contempla dos foi ampliado Alguns desses temas foram abordados de uma forma mais aprofundada e temáticas recentes e inovadoras foram incorporadas Dois princípios funda mentais se integraram complementarmente fornecendo as guias mestras para a elaboração desta revisão Primeiro preservando o princípio consagrado do enqua dramento do saneamento como componente integrado no campo da saúde pública estabeleceuse como ponto obrigatório que as instalações prediais de água fria devem oferecer garantia sanitária Desta forma das instalações é exigido o cumprimento das mesmas exigências aplicá veis às demais estruturas físicas do setor de saneamento e em particular àquelas relativas às redes públicas de abastecimento de água dentro da ótica de que elas são parte integrante de todo o sistema de abastecimento de água potável De fato as instalações prediais de água fria se constituem em subsistema do sistema de abaste cimento de água Pode ser considerado como a extremi dade última do sistema público de abastecimento onde concretamente se estabelece o elo de ligação com o usuário final Em segundo adotouse o princípio da garantia da quali dade da instalação que se expressa pelo seu adequado desempenho que por sua vez conta com o arsenal con ceitual da avaliação de desempenho Segundo tal con ceito a avaliação da instalação é baseada em requisitos e critérios técnicos de desempenho para uma dada condi ção de exposição expressando condições qualitativas e quantitativas às quais a instalação deve atender para sa tisfazer às exigências dos usuários O atendimento aos referidos critérios por sua vez é verificado através de di versos métodos de avaliação laboratorial analítico en saios em protótipos ou em escala real etc A garantia da qualidade e o bom desempenho têm evi dentemente inúmeras decorrências no que tange às res ponsabilidades dos diversos agentes envolvidos durante a vida útil da instalação bem como nas relações entre eles Nessa área os avanços da legislação no que diz respeito aos direitos e deveres observáveis nas relações entre produtores e consumidores serviram de balizamen to importante para a definição das responsabilidades dos diversos agentes envolvidos na produção e uso da insta lação predial de água fria O estágio do conhecimento da técnica atual e as dis ponibilidades concretas do meio envolvido por seu lado refletemse nas exigências e recomendações expressas nesta Norma tornandoas factíveis dentro do respeito aos princípios adotados 1 Objetivo 11 Esta Norma estabelece exigências e recomendações relativas ao projeto execução e manutenção da instala ção predial de água fria As exigências e recomendações aqui estabelecidas emanam fundamentalmente do respeito aos princípios de bom desempenho da instalação e da garantia de potabilidade da água no caso de insta lação de água potável 111 As exigências e recomendações estabelecidas nesta Norma devem ser observadas pelos projetistas assim como pelos construtores instaladores fabricantes de com ponentes concessionárias e pelos próprios usuários 112 À instalação objeto desta Norma podem estar inte grados outros sistemas hidráulicos prediais para os quais devem ser observadas normas específicas existentes No caso da instalação predial de água quente deve ser atendida a NBR 7198 e no caso da instalação predial de combate a incêndio deve ser atendida a NBR 13714 12 Esta Norma é aplicável à instalação predial que possi bilita o uso doméstico da água em qualquer tipo de edifício residencial ou não O uso doméstico da água prevê a possibilidade de uso de água potável e de água não po tável 121 No que se refere aos usos não domésticos esta Norma aponta as exigências a serem observadas quando tais usos se dão associados ao uso doméstico tendo em vista resguardar a segurança sanitária e o desempenho da instalação 13 Esta Norma pode ser utilizada como referência técnica de procedimento de recebimento de uma instalação pre dial de água fria podendo ser referida em contrato estabe lecido entre o construtor e o usuário ou entre o construtor e o projetista ou ainda entre o construtor e o instalador 2 Referências normativas As normas relacionadas a seguir contêm disposições que ao serem citadas neste texto constituem prescrições para esta Norma As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação Como toda norma está sujeita a revisão recomendase àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas cita das a seguir A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento Portaria nº 01 de 28 de maio de 1991 da Secretaria Nacional do Trabalho altera o Anexo nº 12 da Nor ma Regulamentadora nº 15 que institui os Limites de tolerância para poeiras minerais asbestos Portaria nº 36 de 19 de janeiro de 1990 do Ministério da Saúde normas e o padrão de potabilidade da água NBR 54101997 Instalações elétricas de baixa ten são Cópia não autorizada NBR 56261998 3 NBR 55801993 Tubos de açocarbono para rosca Whitworth gás para usos comuns na condução de fluidos Especificação NBR 55901995 Tubo de açocarbono com ou sem costura pretos ou galvanizados por imersão a quen te para condução de fluidos Especificação NBR 56481977 Tubo de PVC rígido para instala ções prediais de água fria Especificação NBR 56491994 Reservatório de fibrocimento para água potável Especificação NBR 56801977 Dimensões de tubos de PVC rígi do Padronização NBR 58831982 Solda branda Especificação NBR 61181980 Projeto e execução de obras de concreto armado Procedimento NBR 64141983 Rosca para tubos onde a vedação é feita pela rosca Designação dimensões e tolerân cias Padronização NBR 64521997 Aparelhos sanitários de material cerâmico NBR 69431993 Conexão de ferro fundido maleável para tubulações Classe 10 Especificação NBR 71981993 Projeto e execução de instalações prediais de água quente Procedimento NBR 72291993 Projeto construção e operação de sistemas de tanques sépticos Procedimento NBR 73721982 Execução de tubulações de pres são de PVC rígido com junta soldada rosqueada ou com anéis de borracha Procedimento NBR 81931992 Hidrômetro taquimétrico para água fria até 150 metros cúbicos por hora de vazão no minal Especificação NBR 82201983 Reservatório de poliéster refor çado com fibra de vidro para água potável para abastecimento de comunidades de pequeno porte Especificação NBR 92561986 Montagem de tubos e conexões galvanizados para instalações prediais de água fria Procedimento NBR 95741986 Execução de impermeabiliza ção Procedimento NBR 95751998 Projeto de impermeabilização NBR 100711994 Registro de pressão fabricado com corpo e castelo em ligas de cobre para instala ções hidráulicas prediais Especificação NBR 100721998 Instalações hidráulicas prediais Registro de gaveta de liga de cobre Requisitos NBR 101371987 Torneira de bóia para reservató rios prediais Especificação NBR 102811988 Torneira de pressão Especifica ção NBR 102831988 Revestimentos eletrolíticos de metais e plásticos sanitários Especificação NBR 102841988 Válvulas de esfera de liga de co bre para uso industrial Especificação NBR 103551988 Reservatórios de poliéster refor çado com fibra de vidro Capacidades nominais Diâmetros internos Padronização NBR 109251989 Cavalete de PVC DN 20 para ra mais prediais Especificação NBR 113041990 Cavalete de polipropileno DN 20 para ramais prediais Especificação NBR 115351991 Misturadores para pia de cozinha tipo mesa Especificação NBR 117201994 Conexões para unir tubos de co bre por soldagem ou brasagem capilar Especifica ção NBR 118151991 Misturadores para pia de cozinha tipo parede Especificação NBR 118521992 Caixa de descarga Especifica ção NBR 121701992 Potabilidade da água aplicável em sistema de impermeabilização Método de en saio NBR 124831991 Chuveiros elétricos Padroniza ção NBR 129041993 Válvula de descarga Especifica ção NBR 131941994 Reservatório de fibrocimento pa ra água potável Estocagem montagem e manuten ção Procedimento NBR 132061994 Tubo de cobre leve médio e pe sado sem costura para condução de água e outros fluidos Especificação NBR 137141996 Instalações hidráulicas contra incêndio sob comando por hidrantes e mangoti nhos Procedimento NBR 141221998 Ramal predial Cavalete galvani zado DN 20 Requisitos 3 Definições Para os efeitos desta Norma aplicamse as seguintes definições 31 água fria Água à temperatura dada pelas condições do ambiente Cópia não autorizada 4 NBR 56261998 32 água potável Água que atende ao padrão de potabilidade determinado pela Portaria nº 36 do Ministério da Saúde 33 alimentador predial Tubulação que liga a fonte de abastecimento a um reservatório de água de uso domés tico 34 aparelho sanitário Componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos na maioria das vezes pertence à instalação predial de esgoto sanitário Incluemse nessa definição aparelhos como bacias sanitárias lavatórios pias e outros e tam bém lavadoras de roupa lavadoras de prato banheiras de hidromassagem etc 35 barrilete Tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição quando o tipo de abastecimento é indireto No caso de tipo de abas tecimento direto pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular 36 camisa Disposição construtiva na parede ou piso de um edifício destinada a proteger eou permitir livre movimentação à tubulação que passa no seu interior 37 cobertura Qualquer tipo de recobrimento feito atra vés de material rígido sobre um duto um sulco ou um ponto de acesso de resistência suficiente para suportar os esforços superficiais verificados na sua posição Quando referida a reservatório domiciliar define o fecha mento superior horizontal do reservatório 38 coluna de distribuição Tubulação derivada do barri lete e destinada a alimentar ramais 39 componente Qualquer produto que compõe a insta lação predial de água fria e que cumpre individualmente função restrita Exemplos tubos conexões válvulas re servatórios etc 310 concessionária Termo empregado para designar genericamente a entidade responsável pelo abasteci mento público de água Na maioria dos casos esta enti dade atua sob concessão da autoridade pública muni cipal Em outros casos a atuação se dá diretamente por esta mesma autoridade ou por autarquia a ela ligada 311 conexão cruzada Qualquer ligação física através de peça dispositivo ou outro arranjo que conecte duas tubulações das quais uma conduz água potável e a outra água de qualidade desconhecida ou não potável NOTA Através dessa ligação a água pode escoar de uma para outra tubulação sendo o sentido de escoamento dependente do diferencial de pressão entre as duas tubulações A definição também se aplica à ligação física que se estabelece entre a água contida em uma tubulação da instalação predial de água fria e a água servida contida em um aparelho sanitário ou qualquer outro recipiente que esteja sendo utilizado 312 construtor Agente interveniente no processo de construção de um edifício responsável pelo produto em que o mesmo se constitui e conseqüentemente pela instalação predial de água fria respondendo perante o usuário pela qualidade da instalação predial de água fria 313 diâmetro nominal DN Número que serve para designar o diâmetro de uma tubulação e que corresponde aos diâmetros definidos nas normas específicas de cada produto 314 dispositivo de prevenção ao refluxo Componente ou disposição construtiva destinado a impedir o refluxo de água em uma instalação predial de água fria ou desta para a fonte de abastecimento 315 duto Espaço fechado projetado para acomodar tu bulações de água e componentes em geral construído de tal forma que o acesso ao seu interior possa ser tanto ao longo de seu comprimento como em pontos específi cos através da remoção de uma ou mais coberturas sem ocasionar a destruição delas a não ser no caso de coberturas de baixo custo Inclui também o shaft que usual mente é entendido como um duto vertical 316 fonte de abastecimento Sistema destinado a forne cer água para a instalação predial de água fria Pode ser a rede pública da concessionária ou qualquer sistema particular de fornecimento de água No caso da rede pú blica considerase que a fonte de abastecimento é a extremidade a jusante do ramal predial 317 galeria de serviços Espaço fechado semelhante a um duto mas de dimensões tais que permitam o acesso de pessoas ao seu interior através de portas ou aberturas de visita Nele são instalados tubulações componentes em geral e outros tipos de instalações 318 instalação elevatória Sistema destinado a elevar a pressão da água em uma instalação predial de água fria quando a pressão disponível na fonte de abasteci mento for insuficiente para abastecimento do tipo direto ou para suprimento do reservatório elevado no caso de abastecimento do tipo indireto Inclui também o caso onde um equipamento é usado para elevar a pressão em pon tos de utilização localizados 319 instalação predial de água fria Sistema composto por tubos reservatórios peças de utilização equipamen tos e outros componentes destinado a conduzir água fria da fonte de abastecimento aos pontos de utilização 320 instalador Agente interveniente no processo de construção de uma instalação predial de água fria respon sável perante o construtor pela qualidade da sua exe cução 321 junta Resultado da união de dois componentes através de um determinado processo envolvendo ou não materiais complementares 322 ligação hidráulica Arranjo pelo qual se conecta a tubulação ao reservatório domiciliar 323 metal sanitário Expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e outros componentes utilizados em banheiros cozinhas áreas de serviço e outros ambientes do gênero fabricados em liga de cobrel Exemplos torneiras registros de pressão e gaveta mistu radores válvulas de descarga chuveiros e duchas bicas de banheira Ver também 327 324 nível de transbordamento Nível do plano horizontal que passa pela borda do reservatório aparelho sanitário Cópia não autorizada NBR 56261998 5 ou outro componente No caso de haver extravasor asso ciado ao componente o nível é aquele do plano horizontal que passa pelo nível inferior do extravasor 325 padrão de potabilidade Conjunto de valores má ximos permissíveis das características de qualidade da água destinada ao consumo humano conforme determina a Portaria nº 36 do Ministério da Saúde 326 peça de utilização Componente na posição a jusan te do subramal que através de sua operação abrir e fe char permite a utilização da água e em certos casos permite também o ajuste da sua vazão 327 plástico sanitário Expressão usualmente emprega da para designar peças de utilização e outros componen tes utilizados em banheiros cozinhas áreas de serviço e outros ambientes do gênero fabricados em material plás tico Exemplos torneiras registros de pressão e gaveta válvulas de descarga chuveiros e duchas Ver também 323 328 ponto de suprimento Extremidade a jusante de tu bulação diretamente ligada à fonte de abastecimento que alimenta um reservatório de água para uso doméstico 329 ponto de utilização da água Extremidade a jusante do subramal a partir de onde a água fria passa a ser considerada água servida Qualquer parte da instalação predial de água fria a montante desta extremidade deve preservar as características da água para o uso a que se destina 330 projetista Agente interveniente no processo de construção de uma instalação predial de água fria res ponsável perante o construtor pela qualidade do projeto 331 ramal Tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os subramais 332 ramal predial Tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do alimentador predial ou de rede predial de distribuição O ponto onde termina o ramal predial deve ser definido pela concessionária 333 rede predial de distribuição Conjunto de tubula ções constituído de barriletes colunas de distribuição ramais e subramais ou de alguns destes elementos destinado a levar água aos pontos de utilização 334 refluxo de água Escoamento de água ou outros lí quidos e substâncias proveniente de qualquer outra fon te que não a fonte de abastecimento prevista para o in terior da tubulação destinada a conduzir água desta fonte Incluemse neste caso a retrossifonagem bem como outros tipos de refluxo como por exemplo aquele que se estabelece através do mecanismo de vasos comunican tes 335 registro de fechamento Componente instalado na tubulação e destinado a interromper a passagem da água Deve ser usado totalmente fechado ou totalmente aberto Geralmente empregamse registros de gaveta ou registros de esfera Em ambos os casos o registro deve apresentar seção de passagem da água com área igual à da seção interna da tubulação onde está instalado 336 registro de utilização Componente instalado na tubulação e destinado a controlar a vazão da água utili zada Geralmente empregamse registros de pressão ou válvulaglobo em subramais 337 retrossifonagem Refluxo de água usada prove niente de um reservatório aparelho sanitário ou de qual quer outro recipiente para o interior de uma tubulação devido à sua pressão ser inferior à atmosférica 338 separação atmosférica Separação física cujo meio é preenchido por ar entre o ponto de utilização ou ponto de suprimento e o nível de transbordamento do reservató rio aparelho sanitário ou outro componente associado ao ponto de utilização 339 subramal Tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização 340 sulco Cavidade destinada a acomodar tubulações de água aberta ou prémoldada de modo a não afetar a resistência da parte do edifício onde é executada e onde o acesso só pode se dar pela destruição da cobertura ou das coberturas 341 tipo de abastecimento Forma como o abastecimen to do ponto de utilização é efetuado Pode ser tanto direto quando a água provém diretamente da fonte de abas tecimento como indireto quando a água provém de um reservatório existente no edifício 342 tubulação Conjunto de componentes basicamente formado por tubos conexões válvulas e registros desti nado a conduzir água fria 343 tubulação aparente Tubulação disposta externa mente a uma parede piso teto ou qualquer outro elemen to construtivo Permite total acesso para manutenção Pode estar instalada em galerias de serviço 344 tubulação de aviso Tubulação destinada a alertar os usuários que o nível da água no interior do reservatório alcançou um nível superior ao máximo previsto Deve ser dirigida para desaguar em local habitualmente obser vável 345 tubulação de extravasão Tubulação destinada a escoar o eventual excesso de água de reservatórios onde foi superado o nível de transbordamento 346 tubulação de limpeza Tubulação destinada ao esva ziamento do reservatório para permitir sua limpeza e manutenção 347 tubulação embutida Tubulação disposta interna mente a uma parede ou piso geralmente em um sulco podendo também estar envelopada Não permite acesso sem a destruição da cobertura 348 tubulação recoberta Tubulação disposta em espa ço projetado para tal fim Permite o acesso mediante sim ples remoção da cobertura somente implicando destrui ção da mesma em casos de cobertura de baixo custo 349 uso doméstico da água Uso da água para atender às necessidades humanas ocorrentes em edifício do tipo residencial entre elas incluemse aquelas atendidas por Cópia não autorizada 6 NBR 56261998 atividades como preparação de alimentos higiene pes soal cuidados com roupas e objetos domésticos cuida dos com a casa lazer e passatempo e outros como com bate ao fogo e manutenção de instalações prediais 350 usuário Pessoa física ou jurídica que efetivamente usa a instalação predial de água fria ou que responde pelo uso que outros fazem dela respondendo pelo correto uso da instalação e por sua manutenção podendo dele gar esta atividade a outra pessoa física ou jurídica Re corre ao construtor nos casos em que há problema na qualidade da instalação predial de água fria 351 vazão de projeto Valor de vazão adotado para efeito de projeto no ponto de utilização ou no ponto de suprimento No caso de ponto de utilização corresponde à consolidação de um valor historicamente aceito refe rente ao maior valor de vazão esperado para o ponto 4 Materiais e componentes 41 Generalidades 411 Na seção 4 estão estabelecidas exigências e reco mendações sobre os materiais e componentes emprega dos nas instalações prediais de água fria Tais exigências e recomendações baseiamse em três premissas princi pais Primeira a potabilidade da água não pode ser colo cada em risco pelos materiais com os quais estará em contato permanente Segunda o desempenho dos com ponentes não deve ser afetado pelas conseqüências que as características particulares da água imponham a eles bem como pela ação do ambiente onde achamse inseri dos Terceira os componentes devem ter desempenho adequado face às solicitações a que são submetidos quando em uso 412 Os materiais apresentados não constituem uma lista exaustiva Os materiais aqui não mencionados e aqueles não conhecidos por ocasião da elaboração desta Norma podem ser empregados desde que a atendam bem co mo os princípios que a norteiam No caso de intenção de emprego desses materiais recomendase aos projetistas e instaladores a obtenção de informações técnicas idô neas que permitam uma utilização segura 42 Proteção contra corrosão ou degradação 421 A corrosão dos materiais metálicos e a degradação dos materiais plásticos são fenômenos particularmente importantes a serem considerados desde a fase de es colha de componentes até a fase de utilização da instala ção predial de água fria São fenômenos complexos para os quais contribuem fatores de diversa natureza O ane xo D trata do tema apresentando considerações parâme tros e correlações que traduzem o estágio do conheci mento atual sobre o assunto 422 As instalações prediais de água fria devem ser proje tadas executadas e usadas de modo a evitar ou minimi zar problemas de corrosão ou degradação Para tanto devem ser observadas pelo menos as recomendações do anexo D 43 Materiais metálicos 431 Açocarbono galvanizado zincado por imersão a quente 4311 Os tubos fabricados em açocarbono com reves timento protetor de zinco utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 5580 ou NBR 5590 4312 Na montagem de tubulações empregando tubos de açocarbono galvanizado devem ser obedecidas as exigências estabelecidas na NBR 9256 bem como as desta Norma Nos casos em que houver divergência ou omissão as condições estabelecidas nesta Norma devem prevalecer 4313 Os cavaletes de diâmetro nominal DN 20 fabri cados em tubos de açocarbono galvanizado e conexões de ferro galvanizado utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 14122 432 Cobre 4321 Os tubos fabricados em cobre utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 13206 433 Chumbo 4331 O chumbo não deve ser utilizado nas instalações prediais de água fria ressalvado o disposto em 4353 Reparos realizados em instalações existentes devem pre ver a substituição desse material 434 Ferro fundido galvanizado 4341 As conexões fabricadas em ferro fundido maleável galvanizadas usadas nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 6943 435 Liga de cobre 4351 As conexões fabricadas em liga de cobre usadas nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 11720 4352 As juntas executadas nas tubulações de cobre po dem ser feitas através de soldagem capilar ou por ros queamento No caso de soldagem a solda deve obedecer à NBR 5883 4353 Recomendase o uso de solda sem chumbo ou uma orientação ao usuário no início da utilização da ins talação predial de água fria NOTA O chumbo constituinte do material da solda pode entrar em contato com a água e ser liberado resultando em concen tração acima da permitida pelo padrão de potabilidade O pro cesso ocorre entre a água parada nos tubos e o material de solda principalmente na primeira utilização de instalações novas após períodos de contato superiores a 8 h O fenômeno diminui com o tempo de utilização da instalação O teor de chumbo varia de acordo com a composição da solda seu grau de ex posição ou contato com a água sendo mais elevado em águas com pH baixo Cópia não autorizada NBR 56261998 7 4354 Os metais sanitários quando fabricados em liga de cobre empregados nas instalações prediais de água fria devem obedecer às normas indicadas a seguir a misturador para pia de cozinha tipo mesa NBR 11535 b misturador para pia de cozinha tipo parede NBR 11815 c registro de gaveta NBR 10072 d registro de pressão NBR 10071 e torneira de bóia NBR 10137 f torneira de pressão NBR 10281 g válvula de descarga NBR 12904 h válvula de esfera NBR 10284 44 Materiais plásticos 441 Generalidades 4411 Na utilização de componentes fabricados em ma terial plástico deve ser observado o valor máximo da temperatura a que estarão submetidos em função da proximidade de fontes de calor ou do próprio ambiente Os valores máximos recomendados devem ser observa dos segundo cada tipo de plástico empregado 4412 Para uso mais eficaz de componentes fabricados em material plástico recomendase verificar as variações das características físicas mecânicas e outras segundo as temperaturas a que eles estarão submetidos 442 Poliéster reforçado com fibra de vidro Os reservatórios domiciliares fabricados em poliéster reforçado com fibra de vidro utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer às NBR 8220 e NBR 10355 443 Polipropileno Os cavaletes de diâmetro nominal DN 20 fabricados em polipropileno utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 11304 444 PVC rígido 4441 Os tubos fabricados em cloreto de polivinila PVC rígido utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer às NBR 5648 e NBR 5680 As juntas podem ser feitas através de soldagem ou por rosquea mento 4442 Na montagem de tubulações empregando tubos de PVC rígido devem ser obedecidas as exigências estabelecidas na NBR 7372 bem como as desta Norma Nos casos em que houver divergência ou omissão as condições estabelecidas nesta Norma devem prevalecer 4443 Os cavaletes de diâmetro nominal DN 20 fabrica dos em PVC rígido utilizados nas instalações prediais de água fria devem obedecer à NBR 10925 45 Outros materiais 451 Cimento amianto ou fibrocimento 4511 Os reservatórios domiciliares fabricados em fibrocimento cimentoamianto devem obedecer à NBR 5649 4512 A estocagem e a montagem de reservatórios domi ciliares de fibrocimento cimento amianto devem obe decer à NBR 13194 4513 Quando do corte furação ou outra ação que pro mova o desfibramento do material pode ser gerada uma suspensão aérea de fibras de amianto que dependendo da concentração e dimensão destas pode ser danosa à saúde Nesta circunstância cuidados adequados devem ser tomados de modo a evitar a aspiração de fibras 452 Concreto 4521 Na construção de reservatórios domiciliares de concreto armado deve ser obedecida a NBR 6118 453 Impermeabilizantes 4531 A impermeabilização de reservatórios domiciliares ou de outros componentes deve ser projetada e executa da de acordo com as NBR 9575 e NBR 9574 respec tivmente 4532 Os materiais e sistemas utilizados na impermeabili zação de reservatórios ou de outros componentes devem preservar a potabilidade da água Cuidados especiais devem ser observados na escolha do tipo de impermeabi lização a ser adotada face ao risco de os materiais utiliza dos contaminarem diretamente a água ou combinarem se com substâncias presentes na água formando com postos igualmente contaminantes 4533 No caso de haver dúvida sobre algum material ou sistema de impermeabilização deve ser executado en saio segundo a NBR 12170 devendo contudo os valores permissíveis das características físicas organolépticas e químicas atender ao disposto na Portaria nº 36 do Ministé rio da Saúde 454 Revestimentos eletrolíticos 4541 Os revestimentos eletrolíticos de metais e plásticos sanitários devem obedecer à NBR 10283 46 Componentes 461 Um componente usado nas instalações prediais de água fria pode ser fabricado com materiais distintos por exemplo caixas de descarga em material plástico ou em fibrocimento cimento amianto Independentemente do material com o qual sejam fabricados os componentes abaixo listados devem obedecer às respectivas normas a seguir descritas a caixa de descarga NBR 11852 b chuveiro elétrico NBR 12483 c hidrômetros NBR 8193 Cópia não autorizada 8 NBR 56261998 d torneira de bóia NBR 10137 e torneira de pressão NBR 10281 f válvula de descarga NBR 12904 5 Projeto 51 Condições gerais 511 Elaboração e responsabilidade técnica 5111 O projeto das instalações prediais de água fria de ve ser feito por projetista com formação profissional de nível superior legalmente habilitado e qualificado 5112 Em todas as peças gráficas do projeto em qualquer nível do seu desenvolvimento estudo preliminar projeto básico projeto executivo e projeto realizado devem constar os dados de registro do profissional responsável junto ao CREA Conselho Regional de Engenharia Ar quitetura e Agronomia a saber número da carteira e da região 512 Exigências a observar no projeto 5121 As instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que durante a vida útil do edifício que as contém atendam aos seguintes requisitos a preservar a potabilidade da água b garantir o fornecimento de água de forma contínua em quantidade adequada e com pressões e veloci dades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários peças de utilização e de mais componentes c promover economia de água e de energia d possibilitar manutenção fácil e econômica e evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente f proporcionar conforto aos usuários prevendo pe ças de utilização adequadamente localizadas de fácil operação com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário 513 Interação com a concessionária de água 5131 A observância das condições estabelecidas nesta Norma não dispensa a obediência às leis decretos e re gulamentos emanados das autoridades federais es taduais ou municipais da concessionária ou outro órgão competente1 5132 O projetista deve realizar uma consulta prévia à concessionária visando obter informações sobre as ca racterísticas da oferta de água no local da instalação ob jeto do projeto inquirindo em particular sobre eventuais limitações nas vazões disponíveis regime de variação de pressões características da água constância de abas tecimento e outras questões que julgar relevante 5133 Quando for prevista utilização de água proveniente de poços o órgão público responsável pelo gerenciamen to dos recursos hídricos deve ser consultado previamente o referido órgão na maioria das vezes não é a concessio nária 5134 Quando houver utilização simultânea de água for necida pela concessionária e água de outra fonte de abastecimento o projeto deve prever meios para impedir o refluxo da água proveniente da fonte particular para a rede pública Nestes casos a concessionária deve ser notificada previamente 5135 Quando exigido o projeto completo da instalação predial de água fria deve ser fornecido para exame da concessionária ou do órgão público competente 514 Informações preliminares 5141 As seguintes informações devem ser previamente levantadas pelo projetista a características do consumo predial volumes va zões máximas e médias características da água etc b características da oferta de água disponibilidade de vazão faixa de variação das pressões constância do abastecimento características da água etc c necessidades de reservação inclusive para com bate a incêndio d no caso de captação local de água as caracterís ticas da água a posição do nível do lençol subterrâ neo e a previsão quanto ao risco de contaminação 52 Abastecimento reservação e distribuição 521 Fontes de abastecimento 5211 O abastecimento das instalações prediais de água fria deve ser proveniente da rede pública de água da concessionária Há casos em que o abastecimento pode ser proveniente parcial ou totalmente de uma outra fonte devendo atender o disposto em 5133 no caso de poços Segundo o tipo de necessidade do uso doméstico da água e respeitados os requisitos relativos à segurança sanitária o abastecimento pode ser feito com água potá vel ou não potável 5212 Onde o abastecimento provém da rede pública as exigências da concessionária devem ser obedecidas Isto se aplica não só quando de uma nova instalação predial de água fria como também nos casos de modifi cação ou desconexão de uma instalação já existente 1 Entre outros devem ser objeto de atenção o Código Sanitário Estadual o Código de Edificações Municipal e o regulamento da concessionária local Cópia não autorizada NBR 56261998 9 5213 A instalação predial de água fria abastecida com água não potável deve ser totalmente independente da quela destinada ao uso da água potável ou seja deve se evitar a conexão cruzada A água não potável pode ser utilizada para limpeza de bacias sanitárias e mictó rios para combate a incêndios e para outros usos onde o requisito de potabilidade não se faça necessário 5214 A água potável proveniente da rede pública ou outra fonte de a abastecimento deve no mínimo atender ao padrão de potabilidade estabelecido na Portaria nº 36 do Ministério da Saúde2 522 Tipos de abastecimento Para definição do tipo de abastecimento a ser adotado devem ser utilizadas as informações preliminares con forme 514 A adoção do tipo direto para alguns pontos de utilização e do indireto para outros explorandose as vantagens de cada tipo de abastecimento constitui em muitos casos a melhor solução 523 Alimentador predial 5231 No projeto do alimentador predial devese consi derar o valor máximo da pressão da água proveniente da fonte de abastecimento O alimentador predial deve possuir resistência mecânica adequada para suportar essa pressão Além da resistência mecânica os compo nentes devem apresentar funcionamento adequado em pressões altas principalmente no que se refere a ruídos e vibrações como é o caso da torneira de bóia 5232 O cavalete destinado a instalação do hidrômetro bem como o seu abrigo devem ser projetados obedecen do às exigências estabelecidas pela concessionária 5233 O alimentador predial deve ser dotado na sua ex tremidade a jusante de torneira de bóia ou outro compo nente que cumpra a mesma função Tendo em vista a fa cilidade de operação do reservatório recomendase que um registro de fechamento seja instalado fora dele para permitir sua manobra sem necessidade de remover a tampa 5234 O alimentador predial pode ser aparente enterra do embutido ou recoberto No caso de ser enterrado de vese observar uma distância mínima horizontal de 30 m de qualquer fonte potencialmente poluidora como fossas negras sumidouros valas de infiltração etc respeitando o disposto na NBR 7229 e em outras disposições legais No caso de ser instalado na mesma vala que tubulações enterradas de esgoto o alimentador predial deve apre sentar sua geratriz inferior 30 cm acima da geratriz su perior das tubulações de esgoto 5235 Quando enterrado recomendase que o alimen tador predial seja posicionado acima do nível do lençol freático para diminuir o risco de contaminação da instala ção predial de água fria em uma circunstância acidental de não estanqueidade da tubulação e de pressão nega tiva no alimentador predial 524 Reservatórios preservação da potabilidade 5241 Os reservatórios de água potável constituem uma parte crítica da instalação predial de água fria no que diz respeito à manutenção do padrão de potabilidade Por este motivo atenção especial deve ser dedicada na fase de projeto para a escolha de materiais para a definição da forma e das dimensões e para o estabelecimento do modo de instalação e operação desses reservatórios 5242 Os reservatórios destinados a armazenar água potável devem preservar o padrão de potabilidade Em especial não devem transmitir gosto cor odor ou toxici dade à água nem promover ou estimular o crescimento de microorganismos 5243 O reservatório deve ser um recipiente estanque que possua tampa ou porta de acesso opaca firmemente presa na sua posição com vedação que impeça a entra da de líquidos poeiras insetos e outros animais no seu interior 5244 Qualquer abertura na parede do reservatório si tuada no espaço compreendido entre a superfície livre da água no seu interior e a sua cobertura e que se comu nica com o meio externo direta ou indiretamente através de tubulação deve ser protegida de forma a impedir a entrada de líquidos poeiras insetos e outros animais ao interior do reservatório 5245 Tendo em conta a possibilidade de ocorrência de condensação nas superfícies internas das partes do reservatório que não ficam em contato permanente com a água cuidados devem ser tomados quanto aos mate riais utilizados tendo em vista o risco de contaminação 5246 O reservatório deve ser construído ou instalado de tal modo que seu interior possa ser facilmente inspecio nado e limpo 5247 O material do reservatório deve ser resistente à corrosão ou ser provido internamente de revestimento anticorrosivo 5248 Em princípio um reservatório para água potável não deve ser apoiado no solo ou ser enterrado total ou parcialmente tendo em vista o risco de contaminação proveniente do solo face à permeabilidade das paredes do reservatório ou qualquer falha que implique a perda da estanqueidade Nos casos em que tal exigência seja impossível de ser atendida o reservatório deve ser exe cutado dentro de compartimento próprio que permita operações de inspeção e manutenção devendo haver um afastamento mínimo de 60 cm entre as faces exter nas do reservatório laterais fundo e cobertura e as faces internas do compartimento O compartimento deve ser dotado de drenagem por gravidade ou bombeamento sendo que neste caso a bomba hidráulica deve ser insta lada em poço adequado e dotada de sistema elétrico que adverte em casos de falha no funcionamento na bomba 2 Além de estabelecer características físicas organolépticas químicas bacteriológicas e radiológicas a Portaria define também os procedimentos e as freqüências para verificação das características Cópia não autorizada 10 NBR 56261998 525 Reservatórios definição da forma e dimensões 5251 A capacidade dos reservatórios de uma instalação predial de água fria deve ser estabelecida levandose em consideração o padrão de consumo de água no edifí cio e onde for possível obter informações a freqüência e duração de interrupções do abastecimento Algumas vezes a interrupção do abastecimento é carac terizada pelo fato de a pressão na rede pública atingir valores muito baixos em determinados horários do dia não garantindo o abastecimento dos reservatórios elevados ou dos pontos de utilização O volume de água reservado para uso doméstico deve ser no mínimo o necessário para 24 h de consumo nor mal no edifício sem considerar o volume de água para combate a incêndio No caso de residência de pequeno tamanho recomenda se que a reserva mínima seja de 500 L Para o volume máximo de reservação recomendase que sejam atendidos dois critérios garantia de potabili dade da água nos reservatórios no período de detenção médio em utilização normal e em segundo atendimento à disposição legal ou regulamento que estabeleça volume máximo de reservação A concessionária deve fornecer ao projetista o valor es timado do consumo de água por pessoa por dia em fun ção do tipo de uso do edifício 5252 Nos casos em que houver reservatórios inferior e superior a divisão da capacidade de reservação total deve ser feita de modo a atender às necessidades da instalação predial de água fria quando em uso normal às situações eventuais onde ocorra interrupção do abas tecimento de água da fonte de abastecimento e às situa ções normais de manutenção O estabelecimento do crité rio de divisão deve ser feito em conjunto com a adoção de um sistema de recalque compatível e com a formula ção de procedimentos de operação e de manutenção da instalação predial de água fria 5253 Reservatórios de maior capacidade devem ser di vididos em dois ou mais compartimentos para permitir operações de manutenção sem que haja interrupção na distribuição de água São excetuadas desta exigência as residências unifamiliares isoladas 5254 Devem ser tomadas medidas no sentido de evitar os efeitos da formação do vórtice na entrada das tubula ções Na entrada da tubulação de sucção deve ser insta lado um dispositivo de proteção contra ingresso de even tuais objetos crivo simples ou válvula de pé com crivo 5255 O posicionamento relativo entre entrada e saída de água deve evitar o risco de ocorrência de zonas de estagnação dentro do reservatório Assim no caso de um reservatório muito comprido recomendase posicio nar a entrada e a saída em lados opostos relativamente à dimensão predominante Nos reservatórios em que há reserva de água para outras finalidades como é o caso de reserva para combate a incêndios deve haver espe cial cuidado com esta exigência Quando a reserva de consumo for armazenada na mesma caixa ou célula utilizada para reserva de combate a in cêndio devem ser previstos dispositivos que assegurem a recirculação total da água armazenada 5256 A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo deste reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente exis tentes na rede predial de distribuição A altura dessa ex tremidade em relação ao fundo do reservatório deve ser relacionada com o diâmetro da tubulação de tomada e com a forma de limpeza que será adotada ao longo da vida do reservatório Em reservatório de pequena capaci dade por exemplo para casas unifamiliares pequenos edifícios comerciais etc e de fundo plano e liso reco mendase uma altura mínima de 2 cm No caso específico de reservatório de fibrocimento cimentoamianto a NBR 5649 dispõe que a tomada de água esteja 3 cm aci ma da região mais profunda do reservatório 526 Reservatórios instalação e estabilidade mecânica 5261 O reservatório inclusive tampa e porta de acesso deve ser projetado de modo a ter resistência mecânica suficiente para atender sua função sem apresentar de formações que comprometam seu funcionamento ou o funcionamento dos componentes nele instalados 5262 O reservatório préfabricado deve ser instalado sobre uma base estável capaz de resistir aos esforços sobre ela atuantes 5263 Devido à necessidade do volume de água ser muito grande ou da pressão hidráulica ser muito elevada pode ser necessário posicionar o reservatório em uma estrutura independente externa ao edifício Tal alterna tiva usualmente denominada tanque tonel ou castelo dágua é por definição um reservatório e como tal deve ser tratado 527 Reservatórios operação 5271 Toda a tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada com torneira de bóia ou qualquer outro dispositivo com o mesmo efeito no controle da entrada da água e manutenção do nível desejado O dispositivo de controle da entrada deve ser adequado para cada aplicação considerando a pressão de abastecimento da água Quando uma torneira de bóia é usada ela deve es tar conforme a NBR 10137 No caso de um outro disposi tivo este deve atender às exigências da citada norma nos pontos que se aplicarem nas circunstâncias do uso principalmente no que concerne à possibilidade de ajuste do nível operacional e garantia de proteção contra refluxo 5272 A torneira de bóia ou outro dispositivo com as mesmas funções deve ser adequadamente instalada no reservatório que ela abastece de modo a garantir a manu tenção dos níveis de água previamente estabelecidos considerando as faixas de pressão a que estará subme tida 5273 Para facilitar as operações de manutenção que exigem a interrupção da entrada de água no reservatório recomendase que seja instalado na tubulação de alimen tação externamente ao reservatório um registro de fecha mento ou outro dispositivo ou componente que cumpra a mesma função Cópia não autorizada NBR 56261998 11 5274 Considerandose as faixas de pressão previstas na tubulação que abastece o reservatório recomenda se que o nível máximo da superfície livre da água no interior do reservatório seja situado abaixo do nível da geratriz inferior da tubulação de extravasão ou de aviso 5275 Em instalações prediais de água quente onde o aquecimento é feito por aquecedor alimentado por tubula ção que se liga ao reservatório independentemente das tubulações da rede predial de distribuição a tomada de água da tubulação que alimenta o aquecedor deve se posicionar em nível acima das tomadas de água fria como meio de evitar o risco de queimaduras na eventualidade de falha no abastecimento 528 Reservatórios aviso extravasão e limpeza 5281 Em todos os reservatórios devem ser instaladas tubulações que atendam às seguintes necessidades a aviso aos usuários de que a torneira de bóia ou dispositivo de interrupção do abastecimento do re servatório apresenta falha ocorrendo como conse qüência a elevação da superfície da água acima do nível máximo previsto b extravasão do volume de água em excesso do in terior do reservatório para impedir a ocorrência de transbordamento ou a inutilização do dispositivo de prevenção ao refluxo previsto conforme 5432 devi do à falha na torneira de bóia ou no dispositivo de in terrupção do abastecimento c limpeza do reservatório para permitir o seu esva ziamento completo sempre que necessário 5282 As tubulações de aviso extravasão e limpeza de vem ser construídas de material rígido e resistente à corro são Tubos flexíveis como mangueiras não devem ser utilizados mesmo em trechos de tubulação Os trechos horizontais devem ter declividade adequada para desem penho eficiente de sua função e o completo escoamento da água do seu interior 5283 A superfície do fundo do reservatório deve ter uma ligeira declividade no sentido da entrada da tubulação de limpeza de modo a facilitar o escoamento da água e a remoção de detritos remanescentes Na tubulação de limpeza em posição de fácil acesso e operação deve haver um registro de fechamento A descarga da água da tubulação de limpeza deve se dar em local que não provoque transtornos às atividades dos usuários 5284 Toda a tubulação de aviso deve descarregar ime diatamente após a água alcançar o nível de extravasão no reservatório A água deve ser descarregada em local facilmente observável Em nenhum caso a tubulação de aviso pode ter diâmetro interno menor que 19 mm 5285 Quando uma tubulação de extravasão for usada no reservatório seu diâmetro interno deve ser dimensio nado de forma a escoar o volume de água em excesso atendendo o disposto em 5281 b Em reservatório de pequena capacidade por exemplo para casas unifami liares pequenos edifícios comerciais etc recomenda se que o diâmetro da tubulação de extravasão seja maior que o da tubulação de alimentação 5286 A tubulação de aviso deve ser conectada à tubula ção de extravasão em seu trecho horizontal e em ponto situado a montante da eventual interligação com a tubu lação de limpeza para que o aviso não possa escoar água suja e com partículas em suspensão provenientes da limpeza do reservatório evitandose desta forma o entupimento da tubulação de aviso geralmente de diâ metro nominal reduzido como DN 20 bem como o des pejo de sujeira prejudicial aos ambientes próprios para o deságüe de aviso 529 Instalação elevatória 5291 Uma instalação elevatória consiste no bombea mento de água de um reservatório inferior para um reser vatório superior ou para um reservatório hidropneumático 5292 Na definição do tipo de instalação elevatória e na localização dos reservatórios e bombas hidráulicas deve se considerar o uso mais eficaz da pressão disponível tendo em vista a conservação de energia ver 5510 5293 As instalações elevatórias devem possuir no mí nimo duas unidades de elevação de pressão indepen dentes com vistas a garantir o abastecimento de água no caso de falha de uma das unidades 5294 Nas instalações elevatórias por recalque de água recomendase a utilização de comando ligadesliga au tomático condicionado ao nível de água nos reservató rios Neste caso este comando deve permitir também o acionamento manual para operações de manutenção 5295 A localização e a forma de instalação de instala ções elevatórias devem ser definidas prevendose solu ções destinadas a reduzir os efeitos da vibração e do ruí do 5210 Rede predial de distribuição 52101 No estabelecimento da localização das peças de utilização devem ser consideradas as exigências do usuário particularmente no que se refere ao conforto segurança e aspectos ergonômicos Quanto à localização de chuveiros elétricos e outros aparelhos elétricos que utilizam água devem ser observadas as exigências previstas na NBR 5410 52102 Recomendase que as tubulações horizontais sejam instaladas com uma leve declividade tendo em vista reduzir o risco de formação de bolhas de ar no seu interior Pela mesma razão elas devem ser instaladas li vres de calços e guias que possam provocar ondulações localizadas Onde possível a tubulação deve ser instalada com de clive em relação ao fluxo da água com o ponto mais alto na saída da rede de distribuição do reservatório elevado Onde inevitável a instalação de trechos em aclive em relação ao fluxo os pontos mais altos devem ser preferen cialmente nas peças de utilização ou providos de dis positivos próprios para a eliminação do ar ventosas ou outros meios instalados em local apropriado 52103 Se o tipo de abastecimento da rede predial de distribuição ou parte dela for direto devem ser tomadas precauções iguais àquelas que foram observadas para Cópia não autorizada 12 NBR 56261998 o alimentador predial ver 5231 no que se refere ao desempenho da rede predial de distribuição e de seus componentes quando submetidos a pressões elevadas 52104 Para possibilitar a manutenção de qualquer parte da rede predial de distribuição dentro de um nível de conforto previamente estabelecido e considerados os custos de implantação e operação da instalação predial de água fria deve ser prevista a instalação de registros de fechamento ou de outros componentes ou de disposi tivos que cumpram a mesma função Particularmente re comendase o emprego de registros de fechamento a no barrilete posicionado no trecho que alimenta o próprio barrilete no caso de tipo de abastecimento indireto posicionado em cada trecho que se liga ao reservatório b na coluna de distribuição posicionado a montante do primeiro ramal c no ramal posicionado a montante do primeiro sub ramal 52105 Quando a instalação predial prevê a utilização de água fria e água quente a instalação de água fria de ve ser protegida contra a entrada de água quente 53 Dimensionamento das tubulações 531 Generalidades Cada tubulação deve ser dimensionada de modo a ga rantir abastecimento de água com vazão adequada sem incorrer no superdimensionamento 532 Vazões nos pontos de utilização 5321 A instalação predial de água fria deve ser dimen sionada de modo que a vazão de projeto estabelecida na tabela 1 seja disponível no respectivo ponto de utiliza ção se apenas tal ponto estiver em uso 5322 A rede predial de distribuição deve ser dimensiona da de tal forma que no uso simultâneo provável de dois ou mais pontos de utilização a vazão de projeto estabe lecida na tabela 1 seja plenamente disponível No caso de funcionamento simultâneo não previsto pelo cálculo de dimensionamento da tubulação a redução temporária da vazão em qualquer um dos pontos de utilização não deve comprometer significativamente a satisfação do usuário Especial atenção deve ser dada na redução da vazão em pontos de utilização de água quente provocada por vazão simultânea acentuada em ramal de água fria do mesmo sistema afetando a temperatura da água na peça de utilização de água quente ou de mistura de água quente com água fria Para tanto recomendase projetar e executar sistemas independentes de distribuição para instalações prediais que utilizam componentes de alta vazão como por exemplo a válvula de descarga para bacia sanitária A mesma recomendação se aplica a tubu lações que alimentam aquecedores ver 5275 533 Vazões no abastecimento de reservatório Nos pontos de suprimento de reservatórios a vazão de projeto pode ser determinada dividindose a capacidade do reservatório pelo tempo de enchimento No caso de edifícios com pequenos reservatórios individualizados como é o caso de residências unifamiliares o tempo de enchimento deve ser menor do que 1 h No caso de gran des reservatórios o tempo de enchimento pode ser de até 6 h dependendo do tipo de edifício 534 Velocidade máxima da água As tubulações devem ser dimensionadas de modo que a velocidade da água em qualquer trecho de tubulação não atinja valores superiores a 3 ms 535 Pressões mínimas e máximas 5351 Em condições dinâmicas com escoamento a pressão da água nos pontos de utilização deve ser esta belecida de modo a garantir a vazão de projeto indicada na tabela 1 e o bom funcionamento da peça de utilização e de aparelho sanitário Em qualquer caso a pressão não deve ser inferior a 10 kPa com exceção do ponto da caixa de descarga onde a pressão pode ser menor do que este valor até um mínimo de 5 kPa e do ponto da válvula de descarga para bacia sanitária onde a pressão não deve ser inferior a 15 kPa 5352 Em qualquer ponto da rede predial de distribuição a pressão da água em condições dinâmicas com escoa mento não deve ser inferior a 5 kPa 5353 Em condições estáticas sem escoamento a pres são da água em qualquer ponto de utilização da rede predial de distribuição não deve ser superior a 400 kPa 5354 A ocorrência de sobrepressões devidas a transien tes hidráulicos deve ser considerada no dimensionamen to das tubulações Tais sobrepressões são admitidas desde que não superem o valor de 200 kPa 536 Dimensionamento da rede predial de distribuição O dimensionamento das tubulações da rede predial de distribuição deve ser efetuado com base em reconhecido procedimento de cálculo como aquele recomendado no anexo A 54 Proteção sanitária da água potável 541 Generalidades A instalação predial de água fria deve ser projetada e executada de modo que não haja possibilidade dentro dos limites da previsibilidade de a água potável deixar de atender ao padrão de potabilidade constituindose em risco para a saúde humana ou de ela ficar inadequa da para o uso pretendido Entre o conjunto de cuidados a serem observados a instalação predial de água fria não deve especificamente afetar a qualidade da água através de a contato com materiais inadequados b refluxo de água usada para a fonte de abastecimento ou para a própria instalação predial de água fria c interligação entre a tubulação conduzindo água potável e a tubulação conduzindo água não potável Cópia não autorizada NBR 56261998 13 542 Cuidados com materiais utilizados 5421 A preservação da potabilidade da água deve ser considerada na especificação e seleção cuidadosa dos materiais ver seção 4 e na execução da instalação pre dial de água fria 5422 Tendo por objetivo aumentar o grau de segurança quanto à preservação da potabilidade da água quando da escolha de materiais e componentes recomendase que os fabricantes assegurem a conformidade de seus produtos com as normas específicas relativas à referida preservação Deve ser dada preferência à certificação de terceira parte 5423 A superfície de qualquer componente que entre em contato com água potável não deve ser revestida com alcatrão ou com qualquer material que contenha al catrão 5424 Nenhuma tubulação deve ser instalada enterrada em solos contaminados Na impossibilidade de atendi mento medidas eficazes de proteção devem ser adota das 5425 As tubulações não devem ser instaladas dentro ou através de caixas de inspeção poços de visita fossas sumidouros valas de infiltração coletores de esgoto sani tário ou pluvial tanque séptico filtro anaeróbio leito de secagem de lodo aterro sanitário depósito de lixo etc 5426 Nenhuma tubulação suscetível de deterioração quando em contato com determinada substância pode ser instalada em local onde tal substância possa estar presente a menos que sejam tomadas medidas para evitar o contato dessas substâncias com as tubulações 543 Proteção contra refluxo de água 5431 Para preservar a potabilidade da água devem ser tomadas medidas de proteção contra o refluxo de água servida As medidas devem considerar a proteção do ponto de utilização ver 5432 5433 e 5434 destinada a pre servar a potabilidade da água no interior da instalação predial de água fria e uma outra proteção ver 5435 destinada a preservar a potabilidade da água da fonte de abastecimento Adicionalmente medidas de proteção complementares devem ser tomadas quando a instalação predial de água fria se destina a abastecer um conjunto de subinstalações que se repetem na direção vertical como no caso de pré dios de muitos pavimentos ou na direção horizontal como no caso do conjunto de casas de um condomínio Essa proteção complementar se destina a prevenir o refluxo das subinstalações para a tubulação que as in terliga tanto no caso de tipo de abastecimento direto ver 5437 como no caso de tipo de abastecimento indireto ver 5436 Tabela 1 Vazão nos pontos de utilização em função do aparelho sanitário e da peça de utilização Vazão de projeto Ls Caixa de descarga 015 Válvula de descarga 170 Banheira Misturador água fria 030 Bebedouro Registro de pressão 010 Bidê Misturador água fria 010 Chuveiro ou ducha Misturador água fria 020 Chuveiro elétrico Registro de pressão 010 Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 030 Lavatório Torneira ou misturador água fria 015 com sifão integrado sem sifão Caixa de descarga registro de pressão ou integrado válvula de descarga para mictório 015 por metro de calha Torneira ou misturador água fria 025 Torneira elétrica 010 Tanque Torneira 025 Torneira de jardim ou lavagem em geral Aparelho sanitário Peça de utilização Bacia sanitária Mictório cerâmico Válvula de descarga 050 015 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão Pia Torneira 020 Cópia não autorizada 14 NBR 56261998 5432 Um dispositivo de prevenção ao refluxo deve ser previsto em cada ponto de utilização ou de suprimento de água instalado no próprio ponto de utilização ou supri mento ou em local o mais próximo possível O dispositivo de prevenção ao refluxo mais efetivo é a separação atmosférica padronizada representada na fi gura 1 Outros dispositivos podem ser utilizados mas para serem considerados efetivos contra a retrossifona gem devem apresentar resultado satisfatório quando submetidos ao ensaio previsto no anexo B Entre esses dispositivos mencionamse os seguintes a separação atmosférica não padronizada quando não atende ao representado na figura 1 e b quebrador de vácuo3 dispositivo que pode ser independente ou incorporado à peça de utilização como ocorre em alguns modelos de caixa de des carga Além da proteção contra a retrossifonagem os pontos de utilização que de alguma forma possam estar sujeitos à condição de conexão cruzada devem ser protegidos contra o refluxo de água 5433 Em edifícios de diversos pavimentos alimentados indiretamente a partir de um reservatório superior quando o atendimento de 5432 aponta para a necessidade da instalação de um dispositivo quebrador de vácuo consi derado inadequado quanto às suas características operacionais ou mesmo estéticas admitese que a pro teção exigida em 5432 possa ser obtida substituindo se o quebrador de vácuo pela ventilação da coluna de distribuição conforme mostra a figura 2 desde que tal ventilação estenda sua ação aos pontos de utilização em questão Como a ventilação da coluna de distribuição é uma pro teção não localizada em contraposição ao exigido em 5432 a garantia dessa proteção exige determinados cuidados a fim de não se ter anulada a ação da referida coluna como por exemplo não existir nenhuma possibili dade de bloqueio entre o ponto de ventilação e o ramal que alimenta os pontos de utilização 5434 No caso de residências unifamiliares térreas ou assobradadas alimentadas indiretamente a partir de um reservatório superior a proteção de todos os pontos de utilização da sua rede predial de distribuição pode ser obtida pela ventilação da rede de maneira análoga àque la recomendada em 5436 No caso de válvula de descar ga alimentada por tubulação exclusiva não é exigível tal ventilação 5435 Para proteção da fonte de abastecimento um dis positivo de prevenção ao refluxo do tipo conjunto combi nado de válvula de retenção e quebrador de vácuo ou outro similar deve ser instalado junto a ela no caso de ti po de abastecimento direto Se o abastecimento for feito a partir de rede pública a aceitação desta exigência bem como o local de instalação ficam a critério da concessionária Se houver reservatório na instalação pre dial de água fria e o alimentador predial não alimentar nenhum ponto de utilização intermediário entre a fonte de abastecimento e o ponto de suprimento então a sepa ração atmosférica no reservatório conforme a figura a 1 pode ser considerada como proteção da fonte de abas tecimento 5436 No caso de tipo de abastecimento indireto em edifícios de diversos pavimentos alimentados através de colunas de distribuição que alimentam aparelhos des providos de separação atmosférica deve ser prevista uma proteção contra refluxo de água de um ramal para as referidas colunas Recomendase a ventilação de colu na de distribuição conforme a figura 2 O diâmetro da tubulação de ventilação deve ser definido pelo projetista sendo recomendável a adoção de diâmetro igual ao da coluna de distribuição O ponto de junção da tubulação de ventilação com a coluna de distribuição deve estar lo calizado a jusante do registro de fechamento existente na própria coluna 5437 No caso de tipo de abastecimento direto para um conjunto de edifícios separados e abastecidos individual mente a partir de tubulação que desempenhe função si milar à de uma coluna de distribuição deve ser prevista uma proteção contra refluxo de água da instalação predial de água fria de cada edifício para a referida tubulação Recomendase que um dispositivo de prevenção ao re fluxo do tipo conjunto combinado de válvula de retenção e quebrador de vácuo ou outro similar seja instalado conforme a figura 3 544 Proteção contra interligação entre água potável e não potável 5441 Não deve haver interligação entre tubulação que conduza água fornecida por redes públicas de concessio nárias e tubulação que conduza água proveniente de sistema particular de abastecimento conexão cruzada seja esta última com água potável ou não 5442 Em instalação predial de água fria abastecida com água não potável todas as tubulações reservatórios e pontos de utilização devem ser adequadamente identi ficados através de símbolos e cores e devem advertir os usuários com a seguinte informação ÁGUA NÃO PO TÁVEL 5443 A instalação predial de água fria destinada tanto ao uso doméstico da água quanto ao uso não doméstico e abastecida a partir de uma mesma fonte de abasteci mento de água potável deve preservar a potabilidade da água na própria instalação bem como na fonte de abastecimento Para tanto devem ser previstas medidas necessárias de proteção no que diz respeito ao uso não doméstico considerado o risco relativo a cada caso parti cular bem como observadas as exigências pertinentes ao uso doméstico da água 3 Na ocasião da elaboração desta Norma os dispositivos quebradores de vácuo independentes para instalações prediais de água fria apesar de disponíveis no mercado nacional ainda não são difundidos no meio técnico contudo dado o seu emprego disseminado em outros países eles são aqui mencionados dentro da premissa de uma maior utilização no futuro Já os quebradores de vácuo incorporados à peça de utilização ocorrem em alguns modelos de caixa de descarga Cabe ainda notar que os quebradores de vácuo não se constituem em proteção contra o refluxo de água que ocorre quando se estabelece o mecanismo de vasos comunicantes Cópia não autorizada NBR 56261998 15 Figura 2 Esquema da ventilação na coluna d Diâmetro interno do ponto de suprimento ou de utilização de água S Separação atmosférica L Distância mínima entre o ponto de suprimento ou de utilização de água e qualquer obstáculo próximo a ele Lmín 3 d Altura mínima da separação atmosférica d Smín mm mm d 14 20 14 d 21 25 21 d 41 70 41 d 2 d Figura 1 Esquema de separação atmosférica padronizada Cópia não autorizada 16 NBR 56261998 55 Economia de água e conservação de energia 551 Generalidades O projeto da instalação predial de água fria deve ser ela borado de modo a tornar o mais eficiente possível o uso da água e energia nela utilizadas Usualmente este prin cípio implica a redução do consumo de água e energia a valores mínimos necessários e suficientes para o bom funcionamento da instalação e para satisfação das exi gências do usuário 552 Pressão excessiva Uma pressão hidráulica excessiva na peça de utilização tende a aumentar desnecessariamente o consumo de água Em condições dinâmicas os valores das pressões nessas peças devem ser controlados para resultarem próximos aos mínimos necessários 553 Extravasão não perceptível As tubulações de aviso dos reservatórios devem ser posi cionadas de modo que qualquer escoamento ocorra em local e de forma prontamente constatável 554 Impermeabilização Todo lago tanque chafariz ou espelho que utilize água no seu enchimento ou mesmo para funcionamento de alguma parte deve receber revestimento impermeabili zante específico principalmente quando a água é pro veniente de concessionária 555 Descarga em bacias sanitárias 5551 As caixas e válvulas de descarga usualmente em pregadas em bacias sanitárias devem atender respecti vamente as NBR 11852 e NBR 12904 principalmente no que se refere à vazão de regime e ao volume de des carga 5552 De acordo com a NBR 6452 as bacias sanitárias são classificadas em três tipos segundo o volume de água consumida por descarga Dessa forma os fabrican tes devem informar a faixa de consumo para cada modelo de bacia que fabricam Recomendase a escolha do tipo de menor consumo respeitadas as limitações dadas pe los aspectos culturais 556 Descarga em mictórios 5561 O sistema de limpeza de mictórios deve ser pro jetado levandose em conta o seu desempenho e a efi ciência no uso da água O conhecimento da distribuição da freqüência de uso e do tipo de usuário são elementos necessários à definição do sistema de limpeza a ser ado tado O sistema de limpeza pode ser automático operado ou misto Os valores de volume vazão e freqüência de descarga são em geral função do grau de limpeza dese jado segundo o tipo de aparelho sanitário usado 5562 Em situações onde há um número significativo de mictórios é recomendável que a limpeza seja efetuada através de sistema automático de descarga ajustado para Figura 3 Esquema da localização do dispositivo de proteção Cópia não autorizada NBR 56261998 17 fornecer até 25 L por descarga em mictórios individuais ou a cada 70 cm de comprimento em mictório tipo calha O sistema de limpeza automático que utiliza caixas de descarga deve ser estabelecido de modo que ocorram no máximo duas a três descargas por hora em situações de baixa e média freqüência de uso Na alimentação do sistema deve ser instalado um registro de fechamento comandado por um temporizador ou outro dispositivo capaz de fechar automaticamente a entrada da água quando o prédio não estiver sendo usado No caso de mictório de uso menos intenso ou onde seja possível contar com uma correta operação por parte do usuário a limpeza através de sistema não automático acionada pelo próprio usuário sempre que necessária pode resultar em economia de água se cada mictório for utilizado com intervalo de tempo entre descargas maior ou igual que aquele que se verificaria no caso de sistema automático 5563 Atenção especial deve ser prestada às situações de não utilização ou de baixa freqüência de utilização de mictórios evitandose o desperdício de água através de sistemas de limpeza automáticos ou mistos Em parti cular destacamse os seguintes períodos de não utiliza ção período noturno finais de semana época de férias faixas de utilização entre horários de pico entre outros 557 Torneiras e válvulas de fechamento automático Estes componentes não devem originar choques mecâ nicos durante o funcionamento e não devem apresentar vazamentos ao fechar Devem ser utilizados apenas em situações onde a inspeção regular e a manutenção pos sam ser asseguradas para evitar que falhas de funciona mento levem a eventual desperdício de água 558 Arejadores para torneiras O arejador instalado na saída de uma torneira possui ori fícios na sua superfície lateral que permitem a entrada de ar durante o escoamento da água e dão ao usuário a sensação de uma vazão maior do que é na realidade Atenção especial deve ser prestada à informação do fa bricante quanto à pressão mínima da água para garantir o funcionamento adequado do arejador Devese obser var que há modelos de torneira cujo dispositivo instalado na sua saída funciona apenas como concentrador de jato e não como arejador 559 Lavadoras domésticas Considerando que o consumo das lavadoras pode atingir valores elevados e visando o melhor aproveitamento de água e energia recomendase que a escolha delas seja feita com base no seu consumo de água por ciclo comple to de funcionamento e na adequação dos seus recursos face ao tipo de utilização previsto 5510 Bombeamento de água 55101 Em instalações elevatórias do tipo de abasteci mento direto o consumo de energia elétrica pode ser mi nimizado mediante o aproveitamento racional das condi ções de pressão da água disponível na fonte de abasteci mento No caso de abastecimento a partir de rede pública as informações necessárias podem ser obtidas junto à concessionária ver 5132 55102 O consumo de energia em instalações elevatórias pode ser minimizado através de uma correta escolha da bomba observandose o tipo e características de desem penho segundo os condicionantes de projeto Ainda no que concerne à economia de energia devese conside rar que o consumo de energia elétrica nos motores de bombas hidráulicas é função da potência demandada e do tempo de utilização No cômputo da potência deve se ter em conta que na partida os motores elétricos de mandam uma corrente elétrica superior à de regime daí decorrendo uma maior potência consumida e portanto consumo de energia superior quando comparado com a situação de regime 5511 Chuveiro elétrico O consumo de energia elétrica depende basicamente da potência elétrica e da duração do banho A potência do chuveiro é escolhida em função da vazão e da elevação de temperatura desejada A NBR 11304 estabelece que o fabricante de chuveiros deve informar o consumo men sal mínimo e o consumo mensal máximo de energia elétri ca por pessoa 56 Acessibilidade e proteção das tubulações e componentes em geral 561 Generalidades 5611 Além das exigências mínimas de acessibilidade que a concessionária eventualmente possa fixar o pro jeto da instalação predial de água fria deve considerar vantagens e desvantagens decorrentes da forma adotada para instalação das tubulações e dos componentes em geral É fundamental que haja fácil acesso para manuten ção Os principais fatores que condicionam a decisão quanto ao grau de acessibilidade que deve ser adotado são a o uso para o qual o edifício se destina importância da estética conseqüências de vazamentos em par tes inacessíveis existência ou não de procedimentos de manutenção b o valor dos custos de investimento inicial ou de manutenção decorrentes da adoção de condições de acessibilidade aprimoradas facilidade para pro jetar dutos conseqüências de mudanças de direção das tubulações facilidade para prover painéis de acesso ou coberturas removíveis disponibilidade de galerias de serviço e c as características dos materiais das tubulações e os tipos de juntas confiabilidade de juntas resistên cia à corrosão flexibilidade do tubo quando instalado em dutos curvilíneos ou suportes 5612 Na maioria das vezes a decisão deve ser orientada pelas opiniões pessoais do projetista do instalador do construtor ou do próprio usuário Contudo desde que as conseqüências econômicas e ambientais resultantes de condições de acessibilidade insuficientes possam vir a ser consideráveis a decisão não deve ser tomada precipi tadamente sem a devida consideração Entre tais con seqüências incluemse a destruição de decorações e revestimentos caros ou de pisos e azulejos de cerâmica difíceis de serem encontrados e a elevação em escala Cópia não autorizada 18 NBR 56261998 dos custos de reposição A alta incidência de patologias observada em instalações prediais de água fria de edifí cios habitacionais as dificuldades de identificação das causas patológicas e a quase impossibilidade de reparo em muitos casos reforçam a necessidade de cuidados com a questão da acessibilidade 5613 No que concerne à operação e manutenção da instalação predial de água fria recomendase observar no projeto o princípio de máxima acessibilidade a todas as suas partes Esse princípio conduz em geral à locali zação das tubulações de forma totalmente independente das estruturas alvenarias e revestimentos Para passa gem e acomodação das tubulações devem ser previstos espaços livres contendo aberturas para inspeção repa ros e substituições sem que haja necessidade de destrui ção das coberturas Podem também ser utilizados forros ou paredes falsas dutos galerias de serviço ou outras disposições igualmente eficazes No que se refere à ins talação de reservatórios bombas hidráulicas válvulas reguladoras de pressão e outras partes o princípio conduz à previsão de espaço suficiente ao redor destes para ga rantir a realização das atividades de manutenção bem como a movimentação segura da pessoa encarregada de executálas 562 Tubulação passando através de paredes ou pisos 5621 Nos casos onde há necessidade de atravessar paredes ou pisos através de sua espessura devem ser estudadas formas de permitir a movimentação da tubula ção em relação às próprias paredes ou pisos pelo uso de camisas ou outro meio igualmente eficaz 5622 A camisa deve apresentar a necessária resistência aos esforços a que é submetida de forma a garantir a in tegridade da tubulação que contém ser devidamente ancorada à parede ou piso que atravessa e conter apenas a tubulação a ela destinada não sendo permitida inclusi ve a passagem de elementos de outras instalações como é o caso de cabos elétricos 5623 Nos casos onde há necessidade de selar o espaço existente entre a tubulação e a camisa ou outro meio uti lizado visando por exemplo garantir estanqueidade à água evitar passagem de insetos impedir a passagem de fumaça atendendo norma relativa à segurança ao fogo etc o selo deve ser permanentemente flexível para permitir a movimentação da tubulação 563 Tubulação instalada dentro de paredes ou pisos não estruturais 5631 A instalação de tubulações no interior de paredes ou pisos tubulação recoberta ou embutida deve consi derar duas questões básicas a manutenção e a movi mentação das tubulações em relação às paredes ou aos pisos No que se refere à movimentação em especial há que se preservar a integridade física e funcional das tubu lações frente aos deslocamentos previstos das paredes ou dos pisos 5632 Os espaços livres existentes como por exemplo pisos elevados paredes duplas etc destinados a outros fins que não o da passagem de tubulações não devem ser aproveitados de forma improvisada O aproveitamen to de tais espaços só é permitido quando considerados de forma integrada no desenvolvimento do projeto 5633 As tubulações recobertas instaladas em dutos devem ser fixadas ou posicionadas através da utilização de anéis abraçadeiras grampos ou outros dispositivos 564 Tubulação aparente 5641 Qualquer tubulação aparente deve ser posicionada de forma a minimizar o risco de impactos danosos à sua integridade Situações de maior risco requerem a adoção de medidas complementares de proteção contra impactos 5642 O espaçamento entre suportes ancoragens ou apoios deve ser adequado de modo a garantir níveis de deformação compatíveis com os materiais empregados 5643 Os materiais utilizados na fabricação de suportes ancoragens e apoios bem como os seus formatos devem ser escolhidos de forma a não propiciar efeitos deletérios sobre as tubulações por eles suportadas Devem ser con sideradas as possibilidades de corrosão as exigências de estabilidade mecânica as necessidades de movimen tação e o espaço necessário para inserção de isolantes 565 Tubulações enterradas 5651 A tubulação enterrada deve resistir à ação dos esforços solicitantes resultantes de cargas de tráfego bem como ser protegida contra corrosão e ser instalada de modo a evitar deformações prejudiciais decorrentes de recalques do solo Quando houver piso ao nível da superfície do solo recomendase que a tubulação enterra da seja instalada em duto para garantir a acessibilidade à manutenção 5652 Em solos moles sujeitos a recalques ou em terre nos de características diferenciadas devem ser proje tados berços especiais de assentamento levandose em consideração as solicitações a que estará submetida a tubulação em função dos esforços aplicados na superfície do terreno 5653 Tendo em vista resguardar a segurança de fun dações e outros elementos estruturais e facilitar a manu tenção das tubulações é recomendável manter um distan ciamento mínimo de 05 m entre a vala de assentamento e as referidas estruturas 5654 Se a tubulação contiver registro de fechamento ou de utilização deve ser prevista caixa de proteção e cana leta ou outra forma conveniente de acesso para mano bras na superfície Esse elemento deve contar com tampa ou portinhola de fácil operação concordante com o aca bamento da superfície e resistente aos esforços que irão atuar sobre ela 566 Interação com elementos estruturais 5661 A tubulação não deve ser embutida ou solidariza da longitudinalmente às paredes pisos e demais ele mentos estruturais do edifício de forma a não ser preju dicada pela movimentação destes e de forma a garantir a sua manutenção No caso em que a tubulação corre paralela a elementos estruturais a sua fixação pode ser feita através de abraçadeiras ou outras peças que permi tam a necessária movimentação e facilitem a manuten ção Uma outra solução alternativa é a utilização de tubu lação recoberta em duto especialmente projetado para tal fim Cópia não autorizada NBR 56261998 19 5662 Na eventual necessidade de atravessar elementos estruturais no sentido da sua espessura deve haver con sulta específica ao projetista de estruturas para que a abertura necessária seja adequadamente dimensionada 5663 Admitese a instalação de tubulação no interior de parede de alvenaria estrutural desde que seja tubulação recoberta em duto especialmente projetado para tal fim Neste caso o projeto da estrutura do edifício deve contem plar como parte integrante deste a solução adotada para a instalação predial de água fria 567 Reservatórios 5671 O reservatório deve ser instalado de forma a garan tir sua efetiva operação e manutenção de forma mais simples e econômica possível 5672 O acesso ao interior do reservatório para inspeção e limpeza deve ser garantido através de abertura com dimensão mínima de 600 mm em qualquer direção No caso de reservatório inferior a abertura deve ser dotada de rebordo com altura mínima de 100 mm para evitar a entrada de água de lavagem de piso e outras 5673 O espaço em torno do reservatório deve ser sufi ciente para permitir a realização das atividades de manu tenção bem como de movimentação segura da pessoa encarregada de executálas Tais atividades incluem re gulagem da torneira de bóia manobra de registros monta gem e desmontagem de trechos de tubulações remoção e disposição da tampa e outras 5674 Recomendase observar uma distância mínima de 600 mm que pode ser reduzida até 450 mm no caso de reservatório de pequena capacidade até 1 000 L a entre qualquer ponto do reservatório e o eixo de qualquer tubulação próxima com exceção daquelas diretamente ligadas ao reservatório b entre qualquer ponto do reservatório e qualquer componente utilizado na edificação que possa ser considerado um obstáculo permanente c entre o eixo de qualquer tubulação ligada ao reser vatório e qualquer componente utilizado na edifica ção que possa ser considerado um obstáculo per manente 5675 No caso de reservatório inferior a observância das condições de acessibilidade deve ser feita em con junto com as condições de preservação de potabilidade estabelecidas conforme 5248 57 Controle de ruídos e vibrações 571 Generalidades 5711 As instalações prediais de água fria devem ser projetadas e executadas de maneira a atender as neces sidades de conforto do usuário com respeito aos níveis de ruído produzidos ou transmitidos pela própria instala ção bem como de maneira a evitar que as vibrações ve nham a provocar danos à instalação predial de água fria ou às demais partes do edifício 5712 Para o conforto do usuário devem ser levadas em consideração as exigências relativas aos níveis de ruído admissíveis segundo o tipo de uso do edifício servido pe la instalação predial de água fria 572 Orientações para projeto Para elaboração de projeto que atenda aos requisitos de 571 recomendase observar pelo menos as orienta ções contidas no anexo C 6 Execução 61 Condições gerais 611 A execução da instalação predial de água fria deve ser levada a efeito em conformidade com o respectivo projeto Eventuais alterações que se mostrem necessá rias durante a execução devem ser aprovadas pelo pro jetista e devidamente registradas em documento compe tente para tal fim 612 A execução da instalação predial de água fria deve ser feita por instalador legalmente habilitado e qualifi cado 613 Para a execução da instalação predial de água fria deve ser estabelecido um procedimento visando desen volver as atividades dentro de critérios de higiene compa tíveis com a finalidade da instalação Desta forma o in terior das tubulações reservatórios e demais partes deve ser mantido sempre limpo livre de resíduos originados das operações de execução da instalação propriamente dita ou oriundos de outras atividades realizadas em can teiro 614 No desenvolvimento das atividades de execução da instalação predial de água fria deve ser observado um procedimento visando oferecer condições adequa das ao trabalho que respeite inclusive as exigências que são estabelecidas com relação à segurança do tra balho 62 Trabalho no canteiro de obra 621 Manuseio de materiais e componentes 6211 Todos os materiais e componentes empregados na execução das instalações prediais de água fria devem ser manuseados de forma cuidadosa com vistas a reduzir danos Nesse sentido deve haver e devem ser seguidas recomendações dos fabricantes quanto ao carregamento transporte descarregamento e armazenamento dos ma teriais e componentes Da mesma forma devem ser observadas as normas técnicas pertinentes referidas na seção 4 6212 Os componentes fabricados em fibrocimento estão sujeitos às exigências estabelecidas na Portaria nº 01 da Secretaria Nacional do Trabalho No que se refere à execução de furos em reservatórios domiciliares a Por taria estabelece níveis de concentração de fibras respi ráveis de amianto bem como os outros cuidados relativos ao controle do ambiente e à proteção necessária ao pes soal envolvido Cópia não autorizada 20 NBR 56261998 622 Junta nas tubulações generalidades 6221 As juntas devem ser executadas segundo procedi mentos técnicos que garantam o desempenho adequado da tubulação No estabelecimento de tais procedimentos devem ser consideradas as recomendações do fabrican te que podem vir a ser parte integrante destes assim co mo normas eventualmente existentes 6222 Na execução de juntas cuidados devem ser toma dos de modo a garantir que sejam removidos os materiais aderentes às extremidades das tubulações e de modo a impedir que os materiais utilizados entrem no seu interior Nesse sentido tubos conexões e demais componentes devem ser limpos internamente e livres de partículas de areia terra poeira pó metálico e outros 623 Junta nas tubulações tubos de açocarbono galvanizado 6231 As juntas são executadas por rosqueamento do tubo em conexões de ferro fundido galvanizado As ros cas devem obedecer à NBR 6414 Caso se utilize material vedante para garantir a estanqueidade da junta tal mate rial não deve implicar risco ao padrão de potabilidade da água 6232 Para abrir rosca em tubo deve ser adotado procedi mento que contemple os seguintes cuidados o plano de corte do tubo deve ser perpendicular ao seu eixo as re barbas externas e internas devem ser eliminadas a rosca deve resultar coaxial com o eixo do tubo e o comprimento útil da rosca deve observar os valores estabelecidos na NBR 6414 6233 A superfície da rosca e de áreas adjacentes que perderam o revestimento antioxidante devem ser prote gidas contra corrosão Uma forma recomendável de fazer tal proteção consiste na aplicação de pintura com tinta antioxidante tipo epóxipoliamida rica em zinco que quan do seca apresenta película com teor mínimo de 90 de zinco metálico A pintura deve ser precedida de limpeza com substância desengordurante e devida secagem Aqui também o material usado na pintura não deve implicar risco ao padrão de potabilidade por isso para as su perfícies sujeitas ao contato com a água é proibido o uso de zarcão por conter chumbo na sua composição 6234 No caso de tubulações enterradas quando as con dições previstas forem desfavoráveis propícias à corro são a tubulação deve receber pintura com tinta betumi nosa ou outro tipo de proteção antioxidante ver ane xo D 6235 As roscas dos tubos das conexões e das demais superfícies da tubulação cujo revestimento protetor de zinco tenha sido danificado e cuja recuperação seja viá vel devem ser inicialmente escovadas ou lixadas para remoção da ferrugem sendo em seguida limpas para re ceberem proteção contra corrosão conforme 6234 624 Junta nas tubulações tubos de cobre 6241 Para execução de juntas soldadas a extremidade do tubo deve ser cortada de modo a permitir o seu aloja mento completo dentro da conexão O corte deve ser fei to com ferramenta em boas condições de uso para evitar deformações e garantir a perpendicularidade do plano de corte em relação ao eixo do tubo Qualquer extremida de defeituosa deve ter sua forma original recuperada mediante o uso de ferramenta adequada antes da exe cução da junta 6242 Quando são utilizadas conexões de cobre e de li ga de cobre as superfícies dos tubos e das conexões a serem unidas devem ser lixadas com lixa ou escova de aço finas e nelas deve ser aplicada uma película de pasta de solda conforme recomendada pelo fabricante cobrindo totalmente as superfícies A junta deve ser aque cida até uma temperatura na qual a solda flua por capilaridade no sentido de preencher o espaço da junta A solda pode estar integrada à conexão anel interno de solda ou ser alimentada através de um fio de solda A junta deve permanecer imobilizada até que a solda tenha esfriado e se solidificado O eventual excesso de pasta deve ser removido 6243 No caso de tubulações enterradas quando as con dições previstas forem favoráveis à corrosão a tubula ção deve receber proteção antioxidante adequada ver anexo D 625 Junta nas tubulações tubos de PVC rígido 6251 Para execução de juntas soldadas a extremidade do tubo deve ser cortada de modo a permitir seu aloja mento completo dentro da conexão O corte deve ser fei to com ferramenta em boas condições de uso para se obter uma superfície de corte bem acabada e garantir a perpendicularidade do plano de corte em relação ao eixo do tubo As rebarbas internas e externas devem ser elimi nadas com lima ou lixa fina As superfícies dos tubos e das conexões a serem unidas devem ser lixadas com lixa fina e limpas com solução limpadora recomendada pelo fabricante Ambas as superfícies devem receber uma película fina de adesivo plástico solda A extremidade do tubo deve ser introduzida até o fundo da bolsa sendo mantido imóvel por cerca de 30 s para pega da solda Remover o excesso de adesivo e evitar que a junta sofra solicitações mecânicas por um período de 5 min 6252 Para execução de juntas rosqueadas devem ser observadas as orientações estabelecidas conforme 6231 a 6233 Recomendase que o material vedante a ser utilizado seja fita de PTFE politetrafluoretileno ou outro material indicado pelo fabricante de tubos ou cone xões 6253 É proibido o encurvamento de tubos e a execução de bolsas nas suas extremidades tendo em vista que os equipamentos e as condições adequadas para tal fim não estão disponíveis no mercado no momento atual 626 Assentamento de tubulações em valas 6261 A largura das valas deve ser suficiente para permitir o assentamento a montagem e o preenchimento das tu bulações sob condições adequadas de trabalho 6262 O fundo das valas deve ser cuidadosamente prepa rado de forma a criar uma superfície firme e contínua pa ra suporte das tubulações O leito deve ser constituído de material granulado fino livre de descontinuidades como pontas de rochas ou outros materiais perfurantes No Cópia não autorizada NBR 56261998 21 reaterro das valas o material que envolve a tubulação também deve ser granulado fino e a espessura das cama das de compactação deve ser definida segundo o tipo de material de reaterro e o tipo de tubulação 6263 As tubulações devem ser mantidas limpas de vendose limpar cada componente internamente antes do seu assentamento mantendose a extremidade tam pada até que a montagem seja realizada 6264 Os revestimentos de proteção devem ser examina dos para verificação de sua integridade reparandose eventuais danos ou defeitos de forma a garantir sua con tinuidade 627 Ligação hidráulica de tubulações em reservatório domiciliar 6271 Na execução de ligações hidráulicas deve ser considerada eventual movimentação ou deformação do reservatório quando cheio de água para se evitar tensões deletérias à ligação hidráulica não previstas em projeto 6272 Nas ligações hidráulicas com reservatórios fabri cados em fibrocimento aço ou material plástico reforçado ou não devem ser utilizados componentes adequados previamente definidos em projeto Recomendase o em prego de adaptador flangeado do tipo dotado de junta adequada à tubulação a que estará ligado Atenção es pecial deve ser dada à estanqueidade da ligação hidráu lica e para tanto recomendase o emprego de vedação constituída por anéis de material plástico ou elástico nas faces interna e externa do reservatório Atenção também deve ser dada quanto à estanqueidade quando a super fície do reservatório é curva ou irregular devendo a veda ção ser apropriada É necessário assegurarse que os materiais utilizados na vedação não comprometam o padrão de potabilidade da água 6273 A ligação hidráulica com reservatórios moldados em concreto na obra deve ser constituída por um seg mento de tubo ou conexão apropriada que atravessa a parede do reservatório nela posicionado por ocasião da concretagem As principais características que tal ligação hidráulica deve atender são a estanqueidade a resistên cia aos torques necessários durante a montagem das tu bulações e a compatibilidade do tipo de junta utilizada Recomendase quando o segmento de tubo for em aço carbono galvanizado ou em cobre seja soldada uma chapa metálica coaxial circular ou quadrada com aber tura central igual ao diâmetro externo do segmento de tu bo e de dimensões externas aproximadamente o dobro deste Para passagens embutidas em elementos de concreto do reservatório previstas em ferro fundido tipo pressão recomendase o uso de peças especiais com abas de vedação próprias às linhas dos fabricantes 63 Inspeção e ensaio 631 Generalidades 6311 As inspeções e ensaios devem ser efetuados para verificar a conformidade da execução da instalação pre dial de água fria com o respectivo projeto e se esta exe cução foi corretamente levada a efeito 6312 O instalador deve estabelecer procedimentos necessários e suficientes para garantir os aspectos in dicados em 611 e 6311 6313 As inspeções e ensaios aqui destacados não se constituem integralmente nos procedimentos a que se refere 6312 Consistem no entanto em ações necessá rias para verificação de atividades de execução relaciona das a aspectos críticos de desempenho da instalação predial de água fria 6314 As inspeções e ensaios podem se dar durante o desenvolvimento da execução como também após a sua conclusão 632 Inspeção 6321 As inspeções a serem executadas podem ser sim ples inspeção visual como também podem exigir a reali zação de medições aplicação de cargas pequenos en saios de funcionamento e outros 6322 A conformidade com o projeto e a correção das atividades de execução são verificadas por inspeções que se efetuam durante todo o desenvolvimento da exe cução da instalação Particular atenção deve ser dada para o tipo o material as dimensões e o posicionamento das tubulações 6323 Durante o assentamento das tubulações enterra das deve ser efetuada inspeção visual observandose particularmente a correta execução de juntas instalação de válvulas e registros e eventual proteção antioxidante e mecânica Deve ser observado também se o leito de assentamento e o reaterro da vala seguem o procedimen to recomendado em 626 6324 Durante a instalação de tubulações aparentes embutidas ou recobertas deve ser efetuada inspeção vi sual observandose particularmente a correta execução de juntas instalação de válvulas e registros Atenção es pecial deve ser dada ao correto posicionamento dos pon tos de utilização 6325 Durante a construção de reservatórios domiciliares atenção especial deve ser dada ao correto posicionamen to de eventuais peças embutidas no concreto Em reser vatórios préfabricados observar a correta utilização dos apoios especificados Na aplicação de impermeabili zação observar se esta cobre integralmente a área pre vista Observar o correto posicionamento das ligações hidráulicas 6326 Na fase de instalação das peças de utilização deve ser verificado se as torneiras os registros as válvulas e os outros componentes estão em conformidade com o projeto A resistência mecânica das fixações e o acaba mento geral da instalação devem ser particularmente observados 633 Ensaio de estanqueidade das tubulações 6331 As tubulações devem ser submetidas a ensaio pa ra verificação da estanqueidade durante o processo de sua montagem quando elas ainda estão totalmente ex postas e portanto sujeitas a inspeção visual e a eventuais reparos A viabilização do ensaio nas condições citadas Cópia não autorizada 22 NBR 56261998 só ocorre para os tipos usuais de construção de edifício se for realizado por partes o que implica necessariamen te a inclusão desta atividade no planejamento geral de construção do edifício No entanto as verificações da estanqueidade por partes devem ser complementadas por verificações globais de maneira que o instalador possa garantir ao final que a instalação predial de água fria esteja integralmente estanque 6332 Tanto no ensaio de estanqueidade executado por partes como no ensaio global os pontos de utilização podem contar com as respectivas peças de utilização já instaladas ou caso isto não seja possível podem ser ve dados com bujões ou tampões 6333 O ensaio de estanqueidade deve ser realizado de modo a submeter as tubulações a uma pressão hidráu lica superior àquela que se verificará durante o uso O valor da pressão de ensaio em cada seção da tubulação deve ser no mínimo 15 vez o valor da pressão prevista em projeto para ocorrer nessa mesma seção em condi ções estáticas sem escoamento No caso de tubulações em instalação com tipo de abasteci mento indireto o valor da pressão em condições estáticas em uma certa seção é definido diretamente no projeto No caso de tubulações em instalação com tipo de abasteci mento direto o valor da pressão em condições estáticas em uma certa seção depende da faixa de variação da pressão da rede pública devendo ser adotado o maior valor fornecido pela concessionária considerandose eventuais parcelas devidas a diferenças de cota entre a rede e o ponto de suprimento ou de utilização Um procedi mento para execução do ensaio em determinada parte da instalação predial de água fria é apresentado a seguir a as tubulações a serem ensaiadas devem ser pre enchidas com água cuidandose para que o ar seja expelido completamente do seu interior b um equipamento que permita elevar gradativa mente a pressão da água deve ser conectado às tu bulações Este equipamento deve possuir manô metro adequado e aferido para leitura das pressões nas tubulações c o valor da pressão de ensaio deve ser de 15 ve zes o valor da pressão em condições estáticas pre visto em projeto para a seção crítica ou seja naquela seção que em uso estará submetida ao maior valor de pressão em condições estáticas d alcançado o valor da pressão de ensaio as tubula ções devem ser inspecionadas visualmente bem como deve ser observada eventual queda de pres são no manômetro Após um período de pressuriza ção de 1 h a parte da instalação ensaiada pode ser considerada estanque se não for detectado vaza mento e não ocorrer queda de pressão No caso de ser detectado vazamento este deve ser reparado e o procedimento repetido 6334 A pressão de ensaio em qualquer seção da tubula ção conforme 6333 deve ser superior a 100 kPa qual quer que seja a parte da instalação sob ensaio conside rada 634 Ensaio de estanqueidade em peças de utilização e reservatórios domiciliares 6341 O ensaio deve ser realizado após a execução da instalação predial de água fria com a instalação total mente cheia de água dessa forma as peças de utilização estarão sob condições normais de uso 6342 Todas as peças de utilização devem estar fechadas e mantidas sob carga durante o período de 1 h Os regis tros de fechamento devem estar todos abertos Os reserva tórios domiciliares devem estar preenchidos até o nível operacional 6343 Devese observar se ocorrem vazamentos nas jun tas das peças de utilização e dos registros de fechamen to Da mesma forma devemse observar as ligações hi dráulicas e os reservatórios 6344 Devese observar se ocorrem vazamentos nas pe ças de utilização quando estas são manobradas a fim de se obter o escoamento próprio da condição de uso 6345 As peças de utilização e reservatórios domiciliares podem ser considerados estanques se não for detectado vazamento No caso de ser detectado vazamento este deve ser reparado e o procedimento repetido 64 Identificação e registros de execução 641 A instalação predial de água fria deve ser adequada mente identificada de modo a garantir a sua operação e manutenção e permitir a sua eventual modificação Tal identificação deve ser estabelecida pelo projetista A ins talação predial de água fria deve ser integralmente iden tificada segundo estabelecido no projeto desde a sua execução 642 A identificação estabelecida para as instalações pre diais de água fria deve levar em consideração os demais sistemas prediais do edifício de forma a deles se diferen ciar No que se refere às instalações hidráulicas prediais contra incêndio sob comando deve ser observado o dis posto na NBR 13714 643 No caso de tubulação embutida ou recoberta os dispositivos de inspeção devem conter informações com pletas a respeito das instalações a que dão acesso tais como o tipo de instalação número e diâmetro das tubula ções e outras relevantes para operação e manutenção 644 No caso de situações não previstas onde seja ne cessário introduzir modificações ao projeto devese após autorização do projetista registrar adequadamente as alterações procedidas na execução 65 Limpeza e desinfecção 651 Generalidades 6511 O construtor deve entregar a instalação predial de água fria em condições de uso Para tanto devem ser executadas a limpeza e a desinfecção aqui estabelecidas cujo objetivo é garantir que a água distribuída pela instala ção atenda ao padrão de potabilidade Procedimentos diferentes devem ser adotados em função do tipo de abas tecimento utilizado na parte da instalação objeto da lim peza e desinfecção Cópia não autorizada NBR 56261998 23 6512 A desinfecção é uma operação destinada a reduzir a presença de microorganismos patogênicos ou não a números que obedeçam ao padrão de potabilidade A substância ativa utilizada deve ser o cloro livre obtido por exemplo pela dissolução de hipoclorito de sódio na água a ser desinfetada O efeito desejado é função da concentração de cloro livre e do tempo de contato dele com os microorganismos Cuidados especiais devem ser tomados no armazena mento e manuseio das soluções concentradas usadas para obtenção do cloro livre recomendandose em parti cular que o pessoal responsável pela execução tenha treinamento adequado 6513 Outros procedimentos de desinfecção podem ser empregados desde que atendam ao critério da garantia do padrão de potabilidade da água conforme 6511 6514 Os efluentes resultantes das operações de limpeza e desinfecção podem provocar impactos ambientais em determinadas circunstâncias Desta forma o órgão res ponsável pelo meio ambiente deve ser notificado para que tais operações sejam efetuadas atendendo as exi gências estabelecidas 652 Limpeza e desinfecção de instalações prediais com tipo de abastecimento indireto 6521 A limpeza consiste na remoção de materiais e subs tâncias eventualmente remanescentes nas diversas par tes da instalação predial de água fria e na subseqüente lavagem através do escoamento de água potável pela instalação Devem ser realizados após a conclusão da execução inclusive inspeção ensaios e eventuais reparos 6522 A limpeza deve obedecer ao procedimento apre sentado a seguir a após a remoção dos sólidos de maior porte o in terior dos reservatórios deve ser esfregado e enxa guado com água potável da fonte de abastecimento sendo o efluente escoado pela tubulação de limpeza Esta operação deve ser realizada evitandose que as águas residuárias aí originadas entrem na rede predial de distribuição o que pode ser obtido median te manobra adequada dos registros de fechamento b em seguida abertos os registros que dão acesso à rede predial de distribuição os reservatórios de vem ser enchidos até os respectivos níveis operacio nais previamente ajustados Todas as peças de uti lização até então fechadas devem ser abertas c esta operação de limpeza pode ser considerada concluída quando a água efluente por todas as pe ças de utilização tiver aparência cristalina quando observada a olho nu e não apresentar resíduos sóli dos de nenhum tipo o que eventualmente exigirá reenchimentos sucessivos dos reservatórios Os efluentes resultantes devem ser encaminhados para o sistema coletor de esgoto 6523 A desinfecção do reservatório superior e da rede predial de distribuição a ele ligada deve obedecer ao procedimento apresentado a seguir a o reservatório deve ser enchido com água potável da fonte de abastecimento até o respectivo nível ope racional previamente ajustado após o que a alimen tação deve ser interrompida Uma certa quantidade da solução utilizada para obtenção do cloro livre de ve ser misturada à água do reservatório para que se obtenha uma concentração de cloro livre de 50 mgL 50 ppm permanecendo no reservatório por 1 h período durante o qual todas as peças de utilização devem permanecer fechadas b as peças de utilização devem ser então abertas obedecendose à ordem de proximidade ao reserva tório ou seja as peças mais a montante da instala ção devem ser abertas antes que aquelas mais a jusante até que todas tenham sido abertas As peças de utilização podem ir sendo fechadas assim que a água efluente exalar odor de cloro O reservatório não deve esvaziar durante essa operação Se neces sário este deve ser reenchido e o procedimento de cloração deve ser repetido com a mesma concentra ção estabelecida na alínea anterior Completada a operação devese deixar o reservatório e a tubula ção cheios por mais 1 h c a peça de utilização mais afastada do reservatório deve então ser aberta e a concentração de cloro me dida Se a concentração de cloro livre for menor que 30 mgL 30 ppm o processo de cloração deve ser repetido até que se obtenha tal concentração d o reservatório e as tubulações devem então perma necer nessa situação por cerca de 16 h e terminado este período todas as peças de utiliza ção devem ser abertas e após o escoamento da água com cloro devese alimentar o reservatório com água potável proveniente da fonte de abaste cimento A desinfecção é considerada concluída quando em todas as peças de utilização se obtiver água com teor de cloro não superior àquele caracte rístico da fonte de abastecimento 6524 A desinfecção do reservatório inferior e da instala ção elevatória deve obedecer a procedimento análogo àquele descrito em 6523 onde a concentração de cloro livre exigida na peça de utilização 30 mgL corresponde àquela a ser medida na saída das tubulações que alimen tam os reservatórios superiores A desinfecção do reser vatório inferior e da instalação elevatória deve preceder aquela descrita em 6523 6525 Nos casos de reservatório de pequena capacidade por exemplo para casas unifamiliares pequenos edifí cios comerciais etc podese adotar procedimento de desinfecção mais simples que o exposto em 6523 con forme descrito a seguir a o reservatório deve ser enchido com água potável da fonte de abastecimento até o respectivo nível ope racional previamente ajustado após o que a alimen tação deve ser interrompida Misturar à água do reser vatório 1 L de água sanitária de uso doméstico con centração mínima de 2 de cloro livre ativo para cada 1 000 L de água reservada Esta solução deve permanecer no reservatório por 1 h período durante o qual todas as peças de utilização devem perma necer fechadas Cópia não autorizada 24 NBR 56261998 b as peças de utilização devem ser então abertas obedecendose à ordem de proximidade ao reserva tório ou seja as peças mais a montante da instala ção devem ser abertas antes que aquelas mais a jusante até que todas tenham sido abertas As peças de utilização podem ir sendo fechadas assim que a água efluente exalar odor de cloro O reservatório não deve esvaziar durante essa operação Se neces sário este deve ser reenchido e o procedimento de cloração deve ser repetido com a mesma concen tração estabelecida na alínea anterior Completada a operação devese deixar o reservatório e a tubu lação cheios por no mínimo 2 h c terminado esse período todas as peças de utiliza ção devem ser abertas e após o escoamento da água com cloro devese alimentar o reservatório com água potável proveniente da fonte de abasteci mento A desinfecção é considerada concluída quan do em todas as peças de utilização se obtiver água com teor de cloro não superior àquele característico da fonte de abastecimento 653 Limpeza e desinfecção de instalações prediais com tipo de abastecimento direto 6531 A limpeza consiste na remoção de materiais e substâncias eventualmente remanescentes nas diversas partes da instalação predial de água fria e na subseqüen te lavagem através do escoamento de água potável pela instalação Devem ser realizados após a conclusão da execução inclusive inspeção ensaios e eventuais repa ros A operação de limpeza da rede predial de distribuição pode ser considerada concluída quando a água efluente através de todas as peças de utilização e no caso de abastecimento misto através do ponto de suprimento tiver aparência cristalina quando observada a olho nu e não apresentar resíduos sólidos de nenhum tipo Os efluentes resultantes devem ser encaminhados para o sistema coletor de esgoto 6532 A desinfecção da rede predial de distribuição é realizada pela injeção de uma solução que permita a ob tenção de cloro livre em um ponto a montante da instalação predial de água fria de preferência na sua interligação com a tubulação proveniente da fonte de abastecimento No caso de abastecimento a partir da rede pública da con cessionária deve ser obtida prévia autorização dela para que a desinfecção seja efetuada Eventualmente pode ser executada desinfecção combinada de um trecho da rede pública e da instalação em questão A desinfecção deve obedecer ao procedimento apresentado a seguir a estando todas as tubulações com água sob pres são abrir a peça de utilização ou ponto de suprimento mais próximo do ponto de injeção da solução utiliza da até obter um efluente com concentração de no mínimo 20 mgL 20 ppm de cloro livre Fechar a re ferida peça ou ponto e repetir o procedimento com peças de utilização ou pontos de suprimento cada vez mais distantes até que todas as saídas das tubu lações apresentem a concentração requerida de cloro livre b deixar a tubulação com a solução de água e cloro sob pressão por 24 h c abrir todas as peças de utilização e pontos de su primento A desinfecção é considerada concluída quando em todas as peças de utilização e pontos de suprimento se obtiver água com teor de cloro não superior àquele característico da fonte de abasteci mento 6533 No caso de instalação predial de água fria onde o abastecimento seja tanto do tipo direto como indireto abastecimento misto a desinfecção das tubulações que constituem o abastecimento direto deve preceder a limpe za e desinfecção daquelas que constituem o abasteci mento indireto 7 Manutenção 71 Condições gerais 711 Os procedimentos de manutenção da instalação predial de água fria devem ser fornecidos pelo construtor ao usuário O planejamento da manutenção e a elabora ção dos procedimentos correspondentes devem ser parte integrante do projeto constituindo documento específico 712 As exigências e recomendações estabelecidas em 72 devem ser observadas quando da elaboração dos procedimentos de manutenção 72 Procedimentos de manutenção 721 A instalação predial de água fria deve ser inspecio nada periodicamente com freqüência definida pelo res ponsável pela manutenção usuário muito embora a freqüência de inspeção sistemática dependa do tamanho tipo e complexidade da instalação 722 Procedimentos de manutenção adequados devem ser adotados com vistas a manter os níveis de desem penho estabelecidos para a instalação quando do seu projeto 723 A necessidade de se adotarem inspeções formaliza das e relatórios depende do tamanho finalidade e com plexidade da instalação embora os princípios norteado res da manutenção sejam aplicáveis a todas as instalações 724 A adoção de rotinas de manutenção preventiva sua freqüência e custo devem ser considerados através da comparação com o custo da ruína do sistema incluindo qualquer desdobramento que a parada do sistema possa causar o que implica uma nova instalação para sua subs tituição 725 Nos casos em que a saúde e a segurança dos usuá rios estão envolvidas os procedimentos de manutenção devem ser preparados e executados com especial aten ção 726 Ao usuário devem ser fornecidas instruções claras de manutenção e desenhos exatos da instalação mos trando em particular os locais onde as tubulações ficaram embutidas ou recobertas 727 Qualquer modificação na instalação durante ativida des de manutenção deve ser inspecionada para verifica ção de sua efetividade e ser devidamente registrada Cópia não autorizada NBR 56261998 25 728 Os serviços de manutenção e reparo devem ser executados por pessoas capacitadas o que inclui treina mento apropriado e conhecimento das exigências regula mentadas concernentes às instalações prediais de água fria 73 Manutenção geral da instalação predial de água fria 731 A manutenção geral deve observar se o funciona mento da instalação em todas as suas partes está ade quado Normalmente ela se constitui em inspeções sis temáticas por toda a instalação que eventualmente dão origem a ações específicas de manutenção A instalação deve ser em princípio inspecionada pelo menos uma vez por ano 732 Nas inspeções ou durante os trabalhos de manuten ção deve haver constante e cuidadosa atenção para os casos de desperdício ou uso indevido de água 733 Na instalação dotada de hidrômetro deve ser feito um controle sistemático do volume de água consumida através de leituras periódicas permitindo detectar casos de consumo excessivo de água No caso de aumento significativo de consumo de água devem ser tomadas as medidas cabíveis 734 As recomendações ou instruções dos fabricantes de hidrômetros bombas hidráulicas e outros equipamen tos quanto à manutenção preventiva destes devem ser corretamente seguidas e incorporadas aos procedimen tos de manutenção da instalação 735 A qualidade da água dos reservatórios deve ser controlada Nos reservatórios de água potável o controle tem por objetivo manter o padrão de potabilidade No ca so de reservatórios de maior porte capacidade superior a 2 000 L recomendase análise físicoquímicabac teriológica periódica de amostras da água distribuída pela instalação A freqüência em que tal análise é levada a efeito depende principalmente do procedimento de ma nutenção a que a instalação está sujeita como um todo bem como do grau de atendimento das exigências e reco mendações estabelecidas nesta Norma para o projeto e execução da instalação O controle em reservatórios de menor capacidade pode ser considerado indiretamente realizado observandose as atividades de limpeza e de sinfecção citadas em 762 74 Manutenção de tubulações 741 Qualquer suporte de fixação das tubulações deve estar em bom estado Os espaços previstos para dilatação ou contração das tubulações devem ser verificados prin cipalmente quando elas são de material plástico ou de cobre 742 Juntas com vazamento devem ser apertadas no caso de rosca ou refeitas Onde necessário a tubulação deve ser substituída de modo a eliminar o vazamento 743 Quando há substituição de segmentos de tubulação a compatibilidade com aquela existente deve ser verifica da A utilização de adaptadores para execução de juntas entre a tubulação nova e a existente pode ser necessária principalmente quando o tipo de junta é alterado como por exemplo de rosca para solda 744 Caso a inspeção aponte a possibilidade de existên cia de corrosão seja através da observação visual de si nais de corrosão contidos na água ou através da consta tação da diminuição gradativa da vazão as causas de vem ser investigadas e as ações corretivas necessárias devem ser implementadas 75 Manutenção de torneiras registros e válvulas 751 Qualquer sinal de mau funcionamento em torneira de bóia como por exemplo saída de água pelo aviso ou extravasão ou em outro tipo de torneira inclusive mistura dores deve gerar a ação corretiva necessária tais como aperto em partes móveis troca de vedantes ou troca da própria torneira 752 A capacidade de autobloqueamento de torneiras de bóia ou de torneiras de fechamento automático deve ser verificada a intervalos regulares e quando necessá rio os reparos devem ser feitos No caso de torneiras de uso pouco freqüente a verificação deve ser feita a inter valos não superiores a um ano 753 Os crivos de chuveiros arejadores e outros compo nentes devem ser limpos a intervalos indicados pela ex periência obtida pela prática 754 Os registros de utilização devem receber os mesmos cuidados apontados em 751 755 Os registros de fechamento devem ser operados no mínimo uma vez por ano para assegurar o livre movi mento das partes móveis Os vazamentos observados no obturador destes registros podem ser tolerados se fo rem de baixa vazão cerca de 001 mLs caso contrário ou se ocorrerem nas vedações do castelo com o corpo ou com a haste devem ser reparados sem demora 756 O mau funcionamento de válvulas de descarga deve ser corrigido por regulagens ou por troca do reparo mola e vedações internas Entendese por mau funcionamento os seguintes eventos vazão insuficiente vazão excessiva tempo de fechamento muito curto golpe de aríete ou muito longo desperdício de água disparo da válvula vazamento contínuo pela saída quando fe chada ou pelo botão de acionamento fechada ou aber ta 757 As válvulas de alívio devem ser operadas uma vez por ano para verificação de eventual emperramento Qualquer irregularidade com válvulas de alívio ou válvu las reguladoras de pressão deve ser imediatamente corri gida 758 O funcionamento adequado da válvula reguladora de pressão deve ser verificado periodicamente de prefe rência através da leitura de um manômetro aferido insta lado a jusante da válvula 76 Manutenção de reservatórios domiciliares 761 Os reservatórios devem ser inspecionados periodi camente para se assegurar que as tubulações de aviso e de extravasão estão desobstruídas que as tampas es tão posicionadas nos locais corretos e fixadas adequa damente e que não há ocorrência de vazamentos ou si nais de deterioração provocada por vazamentos Reco mendase que esta inspeção seja feita pelo menos uma vez por ano Cópia não autorizada 26 NBR 56261998 762 Como uma medida de proteção sanitária é funda mental que a limpeza e a desinfecção do reservatório de água potável sejam feitas uma vez por ano Um procedi mento de eficácia reconhecida deve ser adotado Reco mendase adotar o procedimento a seguir descrito a fechar o registro que controla a entrada de água proveniente da fonte de abastecimento de preferên cia em um dia de menor consumo aproveitandose a água existente no reservatório b remover a tampa do reservatório e verificar se há muito lodo no fundo Se houver é conveniente remo vêlo antes de descarregar a água para evitar entu pimento da tubulação de limpeza Antes de iniciar a remoção do lodo devem ser tampadas as saídas da tubulação de limpeza e da rede predial de distribui ção c não havendo lodo em excesso ou tendo sido o Io do removido esvaziar o reservatório através da tubu lação de limpeza abrindo o seu respectivo registro de fechamento d durante o esvaziamento do reservatório esfregar as paredes e o fundo com escova de fibra vegetal ou de fios plásticos macios para que toda a sujeira saia com a água Não usar sabões detergentes ou outros produtos Havendo necessidade realizar lavagens adicionais com água potável Na falta de saída de limpeza retirar a água de lavagem e a sujeira que restou no fundo da caixa utilizando baldes pás plás ticas e panos deixando o reservatório bem limpo Utilizar ainda panos limpos para secar apenas o fun do do reservatório evitando que se prendam fiapos nas paredes e ainda com as saídas da rede predial de distribuição e de limpeza tampadas abrir o registro de entrada até que seja acumulado um volume equivalente a 15 do volume total do reservatório após o que essa entrada deve ser fechada novamente f preparar uma solução desinfetante com um mínimo de 200 L de água para um reservatório de 1 000 L adicionando 2 L de água sanitária de uso doméstico com concentração mínima de 2 de cloro livre ativo de tal forma que seja acrescentado 1 L de água sa nitária para cada 100 L de água acumulada Essa solução não deve ser consumida sob qualquer hipó tese g a mistura desinfetante deve ser mantida em con tato por 2 h Com uma brocha um balde ou caneca plástica ou outro equipamento molhar por inteiro as paredes internas com essa solução A cada 30 min verificar se as paredes internas do reservatório secaram caso isso tenha ocorrido fazer nova apli cação dessa mistura até que o período de 2 h tenha se completado Usar luvas de borracha durante a operação de umedecimento das paredes e outros equipamentos de segurança apropriados tais como vestimentas calçados e equipamentos de proteção individual quando a operação de desinfecção estiver sendo realizada em reservatórios de grande capaci dade e que não tenham ventilação adequada h passado o período de contato esvaziar o reserva tório abrindo a saída da rede predial Abrir todos os pontos de utilização de tal modo que toda a tubula ção seja desinfectada nessa operação deixando se essa mistura na rede durante um período de 2 h O escoamento dessa água pode ser aproveitado pa ra lavagens de pisos e aparelhos sanitários i os reservatórios devem ser tampados tão logo seja concluída a etapa de limpeza descrita na alínea h As tampas móveis de reservatórios devem ser la vadas antes destes serem tampados A partir desse momento o registro da fonte de abastecimento pode ser reaberto o reservatório pode ser enchido e a água disponível nos pontos de utilização já pode ser usada normalmente NOTA Anotar do lado de fora do reservatório a data da limpeza e desinfecção recomendandose nova lavagem e desinfecção após seis meses ou no máximo após um ano 763 Complementarmente à limpeza e desinfecção do reservatório recomendase que também seja realizada a desinfecção da rede predial de distribuição O procedimento para sua execução deve obedecer ao disposto em 762 particularmente na alínea h tomando se o cuidado de abrir as peças de utilização obedecendo a ordem de proximidade ao reservatório ou seja as peças mais a montante da instalação devem ser abertas antes que aquelas mais a jusante até que todas tenham sido abertas As peças de utilização devem ser fechadas assim que a água efluente exalar odor de cloro A atividade de desinfecção aqui descrita exige o pleno conhecimento e participação das pessoas que ocupam o edifício 764 No caso de ser constatada uma eventual contami nação da água uma investigação deve ser feita para diagnosticar a ocorrência As causas da contaminação devem ser devidamente eliminadas e a instalação predial de água fria deve ser submetida a um procedimento ade quado que restaure sua segurança quanto ao padrão de potabilidade da água No caso de contaminação por microorganismos recomendase adotar o procedimento de limpeza e desinfecção conforme 65 765 Os reservatórios com vazamento devem ser repara dos ou substituídos no caso de reservatório de pequeno porte Se o vazamento for reparado com revestimento interno este deve ser de material que comprovadamente não contamine a água de acordo com 41 e 453 77 Manutenção dos espaços para tubulações 771 Estes espaços devem ser mantidos acessíveis lim pos de materiais estranhos e livres de insetos ratos e ou tros animais 772 Inspeções regulares devem ser feitas para detectar sinais ou presença de insetos ratos e outros animais para determinar possíveis medidas de desinfestação Cópia não autorizada NBR 56261998 27 773 Recomendase inspeções a intervalos não superio res a seis meses 78 Manutenção de reservatório pressurizado 781 Os reservatórios de água mantida sob pressão vasos de pressão devem ser inspecionados quanto a sinais de deterioração com uma freqüência não inferior àquela recomendada pelo fabricante Registros de eventuais si nais de deterioração devem ser mantidos 782 No caso de se constatar que a pressão do reserva tório está fora dos limites especificados devem ser toma das providências imediatas para ajustar a pressão àqueles limites ANEXO A Cópia não autorizada 28 NBR 56261998 A1 Estimativa das vazões A11 Demanda provável Por razões de economia é usual estabelecer como pro vável uma demanda simultânea de água menor do que a máxima possível Essa demanda simultânea pode ser estimada tanto pela aplicação da teoria das probabilida des como a partir da experiência acumulada na observa ção de instalações similares O método de pesos relativos usado neste anexo se enquadra no segundo caso A12 Unidades de carga pesos relativos Os pesos relativos são estabelecidos empiricamente em função da vazão de projeto ver tabela A1 A quantidade de cada tipo de peça de utilização alimentada pela tubu lação que está sendo dimensionada é multiplicada pelos correspondentes pesos relativos e a soma dos valores obtidos nas multiplicações de todos os tipos de peças de utilização constitui a somatória total dos pesos ΣP Tabela A1 Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização Vazão de projeto Peso Ls relativo Caixa de descarga 015 03 Válvula de descarga 170 32 Banheira Misturador água fria 030 10 Bebedouro Registro de pressão 010 01 Bidê Misturador água fria 010 01 Chuveiro ou ducha Misturador água fria 020 04 Chuveiro elétrico Registro de pressão 010 01 Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 030 10 Lavatório Torneira ou misturador água fria 015 03 com sifão integrado Caixa de descarga registro de pressão ou válvula de descarga 015 03 para mictório Caixa de descarga ou registro de 015 pressão por metro de calha Torneira ou misturador água fria 025 07 Torneira elétrica 010 01 Tanque Torneira 025 07 Torneira de jardim ou lavagem em geral Anexo A normativo Procedimento para dimensionamento de tubulações da rede predial de distribuição Usando a equação apresentada a seguir esse somatório é convertido na demanda simultânea total do grupo de peças de utilização considerado que é expressa como uma estimativa da vazão a ser usada no dimensionamen to da tubulação Esse método é válido para instalações destinadas ao uso normal da água e dotadas de aparelhos sanitários e peças de utilização usuais não se aplica quando o uso é intensivo como é o caso de cinemas es colas quartéis estádios e outros onde tornase neces sário estabelecer para cada caso particular o padrão de uso e os valores máximos de demanda P Q 03 Σ onde Q é a vazão estimada na seção considerada em litros por segundo ΣP é a soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada Mictório tipo calha 03 sem sifão integrado Mictório cerâmico Válvula de descarga 050 28 Bacia sanitária Pia Torneira 020 04 Aparelho sanitário Peça de utilização Cópia não autorizada NBR 56261998 29 A2 Cálculo da perda de carga A21 Tubos A perda de carga ao longo de um tubo depende do seu comprimento e diâmetro interno da rugosidade da sua superfície interna e da vazão Para calcular o valor da perda de carga nos tubos recomendase utilizar a equa ção universal obtendose os valores das rugosidades junto aos fabricantes dos tubos Na falta dessa informa ção podem ser utilizadas as expressões de FairWhipple Hsiao indicadas a seguir Para tubos rugosos tubos de açocarbono galvanizado ou não J 202 x 106 x Q 188 x d 488 Para tubos lisos tubos de plástico cobre ou liga de cobre J 869 x 106 x Q175 x d 475 onde J é a perda de carga unitária em quilopascals por metro Q é a vazão estimada na seção considerada em li tros por segundo d é o diâmetro interno do tubo em milímetros A22 Conexões A perda de carga nas conexões que ligam os tubos for mando as tubulações deve ser expressa em termos de comprimentos equivalentes desses tubos As tabelas A2 e A3 apresentam esses comprimentos para os casos de equivalência com tubos rugosos e tubos lisos respectiva mente Quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alter nativo consiste em estimar uma porcentagem do compri mento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões essa porcentagem pode variar de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor efetivamente usado depende muito da experiência do projetista Tabela A2 Perda de carga em conexões Comprimento equivalente para tubo rugoso tubo de açocarbono galvanizado ou não Tipo de conexão Cotovelo Cotovelo Curva Curva Tê Tê 90 45 90 45 passagem passagem direta lateral 15 05 02 03 02 01 07 20 07 03 05 03 01 10 25 09 04 07 04 02 14 32 12 05 08 05 02 17 40 14 06 10 06 02 21 50 19 09 14 08 03 27 65 24 11 17 10 04 34 80 28 13 20 12 05 41 100 38 17 27 07 55 125 47 22 08 69 150 56 26 40 10 82 Diâmetro nominal DN Cópia não autorizada 30 NBR 56261998 A23 Registros Os registros de fechamento geralmente utilizados na con dição de passagem plena apresentam perda de carga pequena que para efeito deste procedimento pode ser desconsiderada Por outro lado os registros de utilização apresentam elevada perda de carga que deve ser cuida dosamente computada A perda de carga em registro de pressão pode ser obtida através da seguinte equação h 8 x 106 x K x Q 2 x π 2 x d 4 onde h é a perda de carga no registro em quilopascal K é o coeficiente de perda de carga do registro ver NBR 10071 Q é a vazão estimada na seção considerada em li tros por segundo d é o diâmetro interno da tubulação em milímetros A24 Hidrômetros A perda de carga em hidrômetro pode ser estimada em pregandose a seguinte equação h 36 x Q2 x Qmáx 2 onde h é a perda de carga no hidrômetro em quilopascal Q é a vazão estimada na seção considerada em li tros por segundo Qmáx é a vazão máxima especificada para o hidrôme tro em metros cúbicos por hora ver tabela A4 A3 Verificação da pressão disponível A31 Sistema de tipo de abastecimento indireto A pressão disponível inicial é usualmente considerada a partir da saída do reservatório Cada trecho de tubulação entre dois nós ou entre um nó e uma extremidade da re de predial de distribuição deve ser dimensionado na base de tentativa e erro começando pelo primeiro trecho junto ao reservatório A pressão disponível residual no ponto de utilização é obtida subtraindose da pressão inicial os valores de per da de carga determinados para os tubos conexões re gistros e outras singularidades Se a pressão residual for negativa ou menor que a pres são requerida para o ponto ou ainda se tubos de diâme tros impraticáveis forem determinados os diâmetros dos tubos dos trechos antecedentes devem ser majorados e a rotina de cálculo repetida ver A43 A32 Sistema de tipo de abastecimento direto A pressão disponível inicial depende das características da fonte de abastecimento No caso de rede pública a pressão mínima no momento de demanda máxima deve ser obtida junto à concessionária ver 513 Se houver alguma dúvida sobre esse valor ser mantido no futuro devese aplicar algum tipo de coeficiente de segurança Uma vez estabelecida a pressão mínima o método de dimensionamento das tubulações é idêntico àquele usado quando o sistema é do tipo de abastecimento indireto A4 Dimensionamento das tubulações Os princípios que embasam o dimensionamento da rede predial de distribuição são os mesmos quer o tipo de abastecimento seja direto ou indireto Fórmulas exponen ciais válidas para tubos novos estão arranjadas de modo a relacionar diâmetro de tubo e vazão conseqüentemen te também velocidade máxima com perda de carga A perda de carga adicional devida à redução da seção de escoamento da tubulação por envelhecimento desta po de ser desprezada no caso de tubo transportando água potável em um edifício Tabela A3 Perda de carga em conexões Comprimento equivalente para tubo liso tubo de plástico cobre ou liga de cobre Tipo de conexão Cotovelo Cotovelo Curva Curva Tê Tê 90 45 90 45 passagem passagem direta lateral 15 11 04 04 02 07 23 20 12 05 05 03 08 24 25 15 07 06 04 09 31 32 20 10 07 05 15 46 40 32 10 12 06 22 73 50 34 13 13 07 23 76 65 37 17 14 08 24 78 80 39 18 15 09 25 80 100 43 19 16 10 26 83 125 49 24 19 11 33 100 150 54 26 21 12 38 111 Diâmetro nominal DN Cópia não autorizada NBR 56261998 31 A41 Esquematização da instalação Esquemas isométricos ou não ou projeções da rede predial de distribuição devem ser preparados Esses de senhos devem ser feitos em escala com vistas a facilitar a determinação de cotas e de comprimentos de tubos Utilizando números ou letras identificar cada nó deriva ção de tubos e cada ponto de utilização ou outra extremi dade qualquer da rede em seqüência crescente de mon tante para jusante Os trechos de tubulação a serem di mensionados devem ser identificados então por um número ou uma letra correspondente à entrada do trecho montante e por outro número ou outra letra correspon dente à saída do trecho jusante A42 Planilha Os cálculos necessários devem ser feitos através de uma planilha ver modelo na figura A1 Os seguintes dados e operações devem ser considerados na execução da planilha a trecho identificação do trecho de tubulação a ser dimensionado apresentando à esquerda o número ou letra correspondente à sua entrada e à direita o número ou letra correspondente à sua saída ver co luna 1 b soma dos pesos valor referente à somatória dos pesos relativos de todas as peças de utilização ali mentadas pelo trecho considerado ver coluna 2 c vazão estimada em litros por segundo valor da vazão total demandada simultaneamente obtida pe la equação apresentada em A12 ver coluna 3 d diâmetro em milímetros valor do diâmetro interno da tubulação ver coluna 4 e velocidade em metros por segundo valor da velo cidade da água no interior da tubulação ver colu na 5 f perda de carga unitária em quilopascal por metro valor da perda de carga por unidade de comprimento da tubulação obtida pelas equações apresentadas em A21 conforme o tipo de tubo empregado ver coluna 6 g diferença de cota desce ou sobe em metros valor da distância vertical entre a cota de entrada e a cota de saída do trecho considerado sendo positiva se a diferença ocorrer no sentido da descida e nega tiva se ocorrer no sentido da subida ver coluna 7 h pressão disponível em quilopascals pressão dis ponível na saída do trecho considerado depois de considerada a diferença de cota positiva ou negativa ver coluna 8 i comprimento real da tubulação em metros valor relativo ao comprimento efetivo do trecho conside rado ver coluna 9 j comprimento equivalente da tubulação em metros valor relativo ao comprimento real mais os compri mentos equivalentes das conexões ver coluna 10 k perda de carga na tubulação em quilopascals valor calculado para perda de carga na tubulação no trecho considerado ver coluna 11 l perda de carga nos registros e outros componentes em quilopascals valor relativo da perda de carga provocada por registros válvulas e outras singulari dades ocorrentes no trecho considerado obtida con forme A23 e A24 para registros e hidrômetros ver coluna 12 m perda de carga total em quilopascals soma das perdas de carga verificadas na tubulação e nos regis tros e outros ver coluna 13 n pressão disponível residual em quilopascals pres são residual disponível na saída do trecho conside rado depois de descontadas as perdas de carga ve rificadas no mesmo trecho ver coluna 14 o pressão requerida no ponto de utilização em quilo pascals valor da pressão mínima necessária para alimentação da peça de utilização prevista para ser instalada na saída do trecho considerado quando for o caso ver coluna 15 A43 Rotina Apresentase na tabela A5 uma rotina que foi desenvol vida com base na planilha apresentada em A42 Tabela A4 Valor da vazão máxima Qmáx em hidrômetros Qmáx Diâmetro nominal M3h DN 15 15 e 20 3 15 e 20 5 20 7 25 10 25 20 40 30 50 Cópia não autorizada 32 NBR 56261998 Figura A1 Modelo de planilha 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Trecho Soma dos Vazão Diâmetro Velocidade Perda de Diferença Pressão Comprimento da Perda de carga Pressão Pressão pesos estimada carga de cota disponível tubulação disponível requerida unitária residual no ponto de utilização desce sobe Real Equivalente Tubulação Registros e Total outros 14 10 x 7 10 x 6 11 12 8 13 Ls mm ms kPam m kPa m m kPa kPa kPa kPa kPa Cópia não autorizada NBR 56261998 33 Tabela A5 Rotina para dimensionamento das tubulações Coluna da Passo Atividade planilha a preencher Preparar o esquema isométrico da rede e numerar seqüencialmente cada nó ou ponto de utilização desde o reservatório ou desde a entrada do cavalete 2º Introduzir a identificação de cada trecho da rede na planilha 1 3º Determinar a soma dos pesos relativos de cada trecho usando a tabela A1 2 Calcular para cada trecho a vazão estimada em litros por segundo com base na equação apresentada em A12 Partindo da origem de montante da rede selecionar o diâmetro interno da tubulação de cada trecho considerando que a velocidade da água não deva ser superior a 3 ms Registrar o valor da velocidade e o valor da perda de carga unitária calculada pelas equações indicadas em A21 de cada trecho Determinar a diferença de cotas entre a entrada e a saída de cada trecho 6º considerando positiva quando a entrada tem cota superior à da saída e negativa 7 em caso contrário Determinar a pressão disponível na saída de cada trecho somando ou subtraindo 7º à pressão residual na sua entrada o valor do produto da diferença de cota pelo 8 peso específico da água 10 kNm3 8º Medir o comprimento real do tubo que compõe cada trecho considerado 9 Determinar o comprimento equivalente de cada trecho somando ao comprimento real os comprimentos equivalentes das conexões Determinar a perda de carga de cada trecho multiplicando os valores das colunas 6 e 10 da planilha Determinar a perda de carga provocada por registros e outras singularidades dos trechos Obter a perda de carga total de cada trecho somando os valores das colunas 11 e 12 da planilha Determinar a pressão disponível residual na saída de cada trecho subtraindo a perda de carga total coluna 13 da pressão disponível coluna 8 Se a pressão residual for menor que a pressão requerida no ponto de utilização 14º ou se a pressão for negativa repetir os passos 5º ao 13º selecionando um diâmetro interno maior para a tubulação de cada trecho No cálculo da velocidade no passo 5º usar a expressão v 4 x 103 x Q x π1 x d2 onde v é a velocidade em metros por segundo Q é a vazão estimada em litros por segundo d é o diâmetro interno da tubulação em milímetros ANEXO B 1º 4º 3 5º 4 5 e 6 9º 10 10º 11 11º 12 12º 13 13º 14 Cópia não autorizada 34 NBR 56261998 B1 Objetivo Este anexo estabelece o método para verificação da prote ção contra retrossifonagem em dois grupos de disposi tivos a grupo 1 separação atmosférica não padronizada b grupo 2 quebrador de vácuo incorporado ou não à peça de utilização NOTA Os dispositivos não previstos nos dois grupos devem também ser submetidos a um ensaio específico para que seja avaliado o seu comportamento quanto à prevenção à retrossi fonagem B2 Aparelhagem para ensaio B21 Bancada de ensaio A bancada deve permitir instalar de modo adequado os dispositivos de prevenção ao refluxo ou as peças de utili zação onde estejam incorporados tais dispositivos bem como aparelhos sanitários ou outros componentes neces sários para simular efetivamente o funcionamento do dis positivo em uma instalação predial de água fria real A bancada deve suprir e drenar um volume de água sufi ciente para a realização do ensaio B22 Equipamento para aplicação de vácuo Esse equipamento deve ter capacidade de submeter o dispositivo de prevenção ao refluxo no seu ponto de ali mentação de água a uma pressão absoluta que medida próxima da entrada permaneça inferior a 50 kPa durante um período mínimo de 5 s A figura B1 apresenta o esque ma do equipamento Tendo em conta a experiência acumulada com a prática do ensaio recomendase que a tubulação utilizada não seja de diâmetro nominal inferior ao do dispositivo a ser ensaiado que não sejam usadas conexões que provo quem grande perda de carga localizada que o registro de esfera quando totalmente aberto apresente seção transversal totalmente livre e que a conexão dos manô metros seja feita de modo a minimizar a perda de carga e a perturbação ao escoamento B3 Execução do ensaio B31 Instalação do dispositivo de prevenção ao refluxo Instalar o dispositivo de prevenção ao refluxo na bancada de ensaio Conectar o equipamento para aplicação de vácuo no ponto de alimentação do dispositivo Promover o enchimento de água do aparelho sanitário ou de outro componente associado ao dispositivo de prevenção ao refluxo sob ensaio de modo a atingir o nível de transbor damento permanecendo neste nível durante o ensaio O enchimento pode ser feito por via diferente daquela que constitui a alimentação normal B32 Aplicação do diferencial de pressão Com o registro de esfera fechado acionar e regular a bomba de vácuo para que a pressão absoluta no interior do tanque de vácuo lida no manômetro A seja de 20 kPa Abrir o registro de esfera observando que a pres são absoluta na entrada do dispositivo lida no manôme tro B não exceda 50 kPa durante um período mínimo de 5 s Fechar o registro de esfera Verificar se houve re fluxo observando a existência de água dentro do recep táculo quando da abertura do seu registro de drenagem Repetir o procedimento mais uma vez Registrar como resultado se houve ou não refluxo de água B33 Avaliação do resultado Deve ser consignado se houve ou não refluxo de água em cada uma das vezes em que o procedimento foi rea lizado O dispositivo de prevenção ao refluxo deve ser considerado satisfatório se não apresentar refluxo de água Anexo B normativo Verificação da proteção contra retrossifonagem em dispositivos de prevenção ao refluxo Figura B1 Esquema de equipamento para aplicação de vácuo ANEXO C Cópia não autorizada NBR 56261998 35 C1 Generalidades As tubulações não devem ser fixadas rigidamente a pare des ou em divisórias construídas em material leve e para promover a redução ao mínimo do ruído da instalação predial de água fria as tubulações devem ser assentadas em dutos adequadamente vedados se possível à prova de ar com vistas a reduzir a propagação sonora C2 Transmissão de ruído Na prática o processo de transmissão do ruído da fonte até o ouvinte é complexo envolvendo múltiplos caminhos de transmissão a saber direta pelo ar através da tubula ção através da estrutura do edifício e pela combinação de vários destes Para minimizar o ruído audível prove niente dos componentes da instalação predial de água fria é necessário considerar todos os caminhos de trans missão possíveis O som é transmitido ao longo de tubos de metal com pou quíssima perda assim ruído originado em peça de utili zação é freqüente e incorretamente diagnosticado como ruído provocado pelo escoamento em tubo Tubos de plástico atenuam apreciavelmente o ruído a atenuação não é linearmente proporcional ao comprimento do tubo mas para comprimentos entre 5 m e 20 m ela cai na fai xa de 10 dBm a 25 dBm dependendo do material do tubo e da espessura da parede A inserção de um isolador de vibração tipo fole metálico junta de expansão em uma tubulação reduz a transmissão de ruído de 5 dB a 15 dB isolador de vibração tipo mangote de borracha re forçada geralmente permite valores maiores de redução O ruído transmitido via estrutura do edifício em geral é mais efetivamente reduzido se for na fonte Se tal ação é necessária ou não depende das circunstâncias sendo o peso da estrutura e a rigidez do tubo os fatores mais im portantes Assim um tubo de material mais resiliente de 15 mm de diâmetro firmemente preso a uma parede de tijolo sólido de 230 mm não induzirá vibrações apreciá veis nela enquanto que um tubo de material menos re siliente de 25 mm de diâmetro por ser mais rígido pode nela causar vibrações e assim transmitir ruído Estruturas de material leve mais facilmente entram em vibração e mais prontamente transmitem ruído Nos locais onde tubos devem ser fixados a elementos construídos em ma terial leve recomendase o uso de suportes ou braçadei ras flexíveis capazes de isolar vibrações Onde houver possibilidade de escolha o uso de diâmetros menores e tubos relativamente flexíveis ajuda a reduzir a transfe rência de energia sonora da tubulação para a estrutura Onde o ruído pode ser transmitido a superfícies largas como é o caso de lajes que suportam reservatório apoiado sobre vigas no ático é importante isolar a estrutura do componente da instalação predial de água fria Apoio feito de material resiliente pode ser útil para isolamento do reservatório em relação à sua estrutura de suporte Recomendações do fabricante do apoio devem ser segui das para assegurar que o tipo selecionado é adequado para a particular aplicação A transmissão pelo ar do ruído de escoamento originado em peças de utilização deve ser reduzida onde for possí vel pela vedação dos caminhos de passagem do ar No que tange ao projetista de instalações prediais sua ação geralmente se restringe a posicionar os tubos em dutos sempre que a radiação sonora proveniente de uma tubu lação for um problema potencial C3 Ruído de escoamento C31 Tubulação O ruído proveniente de tubulação é gerado quando suas paredes sofrem vibração pela ação do escoamento da água O ruído de escoamento de fato não é significativo para velocidade média da água inferior a 3 ms ver 534 Adicionalmente a emissão de ruído por alta velocidade da água pode ser fortemente elevada se ocorrer cavita ção Ainda que a cavitação seja freqüente em peças de utiliza ção ela não é comum em tubulação porque a pressões normais é necessária uma velocidade média da água da ordem de 8 ms para produzir cavitação em um cotovelo típico Entretanto pressões baixas que ocorrem nas partes mais altas das instalações prediais de água fria como em colunas de distribuição longas podem causar ca vitação mesmo em velocidades baixas e assim tais tubu lações se possível devem ser evitadas porque para se manter os níveis de ruído dentro de limites aceitáveis é essencial que a cavitação seja prevenida C32 Peças de utilização As bruscas mudanças de direção e de seção de escoa mento assim como baixos valores de pressão a jusante que ocorrem na região de obturação das peças de utiliza ção tais como torneiras torneiras de bóias e outras pe ças favorecem a ocorrência de cavitação Esse fenômeno é a principal causa de ruído em tais componentes os quais são as principais fontes de ruído de escoamento em instalações prediais de água fria Basicamente o início da cavitação pode ser impedido através da elevação da pressão nos pontos onde ela ocorreria e pela redução da velocidade da água Por exemplo em peças de utiliza ção a pressão no ponto de ocorrência da cavitação pode ser elevada pela redução de seção a jusante desse ponto normalmente esta é uma preocupação do projetista e fabricante de peças de utilização ainda que simples insta lação de dispositivo silenciador em uma torneira de bóia incorpore este princípio A velocidade da água na região de obturação de uma peça de utilização local usual de origem da cavitação pode ser reduzida através de mudanças no projeto da própria peça ou pela redução da pressão da água no ponto de alimentação da peça no projeto da instalação predial de água fria Se tal redução da pressão provoca a necessidade de maior abertura de uma peça de utilização para manter o Anexo C normativo Ruídos e vibrações em instalações prediais de água fria Cópia não autorizada 36 NBR 56261998 valor da vazão a velocidade da água na região de obtura ção também será mais reduzida e conseqüentemente a peça operará de forma mais silenciosa Assim uma tor neira de bóia operará de forma mais silenciosa sob pres são menor enquanto o valor de sua vazão pode ser man tido pelo aumento do diâmetro do furo de passagem da sede do vedante C4 Ruído de transiente C41 Fechamento de válvula Quando uma válvula torneira ou outro componente é fe chado muito rapidamente o fechamento é algumas vezes acompanhado por um claro ruído originado do fenômeno de transiente de pressão denominado golpe de aríete A prevenção e a atenuação do golpe de aríete podem ser obtidas evitandose o fechamento brusco de válvulas absorvendose picos de pressão aprimorandose a ate nuação das ondas de pressão transmitidas ao longo da tubulação projetandose a tubulação de modo a evitar trechos muito longos conduzindo diretamente para válvu las e torneiras e reduzindose a velocidade da água Válvulas de descarga válvulas acionadas por solenóide ou outras válvulas que usualmente incorporam dispositivo automático para assegurar fechamento efetivo assim co mo torneiras de fechamento automático são freqüente mente a causa do golpe de aríete Quando componentes desse tipo são especificados modelos que não provocam golpe de aríete excessivo devem ser utilizados e adequa damente mantidos para assegurar a continuidade desta característica de desempenho ao longo de sua vida útil Um dispositivo ou componente com função amortecedora pode ser usado para absorver o pico de pressão em um ponto próximo ao local de geração do transiente É possível reduzir o pico de pressão à medida que ele se propaga ao longo da tubulação Um isolador de vibração tipo fole junta de expansão ajuda a reduzir picos de pressão e um isolador tipo mangote flexível pode ser ain da mais eficiente O uso de tubos plásticos pode promover uma maior atenuação da onda de pressão mas para alguns tipos de plásticos uma elevação súbita da pressão deve ser evitada ver anexo D O dimensionamento da tubulação assumindo um limite máximo de velocidade da água de 3 ms não evita a ocorrência de golpe de aríete mas serve para limitar a magnitude dos picos de pressão produzidos C42 Oscilação de torneira de bóia Se a bóia e a haste de uma torneira de bóia entram em oscilação o conseqüente abrir e fechar rápido e repetido da torneira geralmente provoca um intenso e sonoro ruído na instalação predial de água fria Há muitos motivos pa ra ocorrer oscilação mas o mais comum é a formação de ondas na superfície da água do reservatório que é man tida pela intermitente entrada de água através da torneira Por causa da duração prolongada do ruído desse tipo de transiente ele se constitui em sério aborrecimento para os ocupantes do edifício assim como em risco de avaria para os componentes da instalação Prevenir a oscilação da bóia é tarefa geralmente simples se a torneira de bóia foi adequadamente instalada e se o seu mecanismo é adequado para a pressão de alimen tação Na maioria dos casos uma placa abafadora pode ser fixada à haste ou à bóia de modo a ficar mergulhada na água e orientada para promover a máxima resistência ao movimento oscilatório Um procedimento alternativo é a instalação de dispositivos defletores no reservatório para prevenir que as ondas superficiais atinjam a bóia O emprego de torneira de bóia que atenda a NBR 10137 deve ser observado particularmente porque nessa norma há exigência de que ela não deve apresentar ruído ou vibração significativos quando submetida a ensaio de laboratório C43 Oscilação de vedante de torneira Quando ocorre oscilação do vedante a sua troca geral mente resolve o problema Em casos mais graves a troca do material do vedante pode ser necessária Assim como para torneira de bóia uma manutenção adequada do mecanismo da torneira reduzirá a tendência à oscilação C5 Ruído de bomba Uma bomba bem projetada instalada e usada nas con dições corretas não gera ruído excessivo Se entretanto a vazão é maior que a prevista ou a pressão de sucção é insuficiente há risco de cavitação e turbulência resultan do em ruído e vibração Ruído de transmissão proveniente de bombas pode ser reduzido pelo uso de isoladores de vibrações tipo man gote flexível colocado entre a saída da bomba e a tubula ção de recalque Isoladores eficazes restringem a trans missão de vibração da própria tubulação Pode ser que seja necessário também isolar a tubulação da estrutura do edifício pela inserção de material resiliente nos supor tes de fixação da tubulação A mesma técnica pode tam bém ser necessária para fixação da bomba à estrutura C6 Outros tipos de ruído Quando o fluxo da água proveniente da torneira de bóia atinge a superfície da água no reservatório ou o próprio reservatório o ruído resultante do choque pode ser sufi ciente para provocar sérios distúrbios aos ocupantes do edifício Uma solução prática para o problema é evitar o choque conduzindo a água de abastecimento até um nível inferior ao nível normal de operação do reservatório alimentação afogada Para tanto empregase torneira de bóia dotada de dispositivo silenciador geralmente um trecho de tubo Entretanto essa solução é inadequa da no que se refere à proteção sanitária visto que ela eli mina a separação atmosférica entre o ponto de suprimen to e o nível da água no reservatório É necessário então que a torneira de bóia ou o ponto de suprimento seja do tado de quebrador de vácuo ou outro dispositivo de pre venção ao refluxo que apresente resultado satisfatório quando ensaiado conforme o anexo B Assim como as torneiras de bóia torneiras também po dem gerar ruído pelo impacto da água sobre a superfície dos aparelhos sanitários ou da água neles contida O uso de arejadores contribui positivamente na redução de tais ruídos Pias de cozinha metálicas e outros apare Cópia não autorizada NBR 56261998 37 lhos sanitários similares são os que provavelmente provocam maiores distúrbios com esse tipo de ruído Nes tes casos devese prever um tratamento da face inferior da cuba da pia ou de outro aparelho com vistas a minimi zar a transmissão de vibrações e ruídos Isto pode ser obtido pela aplicação de revestimento feito com material adequado para amortecer vibrações Paralelamente aos problemas que surgem do ruído ge rado pela ação da água a instalação predial também po de introduzir problemas atuando como um caminho de transmissão de ruído que atravessa a isolação sonora prevista para o edifício como um todo Em situações onde um alto nível de isolação sonora é requerido como é o caso de estúdios de gravação pode ser que a inserção de isoladores de vibrações mangotes flexíveis ao longo da tubulação seja necessária para prover o grau de isola ção desejado C7 Ruídos em instalações prediais de água quente O ruído causado pela movimentação térmica dos tubos pode ser muito incômodo Consiste em chiados rangidos ou um ou mais ruídos repentinos que podem ocorrer por um considerável tempo depois do uso da água que causou o movimento Uma movimentação térmica significativa ocorre somente em tubulações de água quen te como conseqüência de mudanças de temperatura Se essa movimentação puder ocorrer suavemente ela não gerará ruído Em muitos casos a flexibilidade su ficiente para absorver a movimentação térmica pode ser obtida usandose na fixação dos tubos suportes ou abra çadeiras de material resiliente ou calços resilientes entre os tubos e os elementos de fixação Onde houver trechos longos e retos de tubulação juntas de expansão podem ser necessárias Bolhas de ar ou de vapor dissolvidas na água podem causar um significante aumento no ruído de escoamento Este problema normalmente é limitado à instalação pre dial de água quente e resulta de falhas de projeto ou da operação do sistema Particularmente barulhenta é a formação ou passagem de bolhas nos aquecedores de água ou nos cilindros de água quente Instalações pre diais de água quente devem ser projetadas e operadas de modo a evitar a formação geral ou localizada de bolhas e de modo a facilitar a remoção de ar durante sua utiliza ção ANEXO D Cópia não autorizada 38 NBR 56261998 D1 Generalidades A corrosão envelhecimento e degradação são fenôme nos que merecem particular atenção tendo em vista as conseqüências que acarretam nas instalações prediais de água fria Esses fenômenos são extremamente com plexos devido à quantidade de fatores que influenciam para que eles ocorram A durabilidade dos materiais de pende fundamentalmente da natureza do meio e das condições a que ficam expostas as instalações sendo portanto de difícil previsão D2 Tubulações metálicas D21 Conceito de corrosão química e eletroquímica Nos metais a corrosão é um processo de transformação em decorrência de reações de natureza química ou eletro química entre esses e o meio ambiente constituindo em muitos casos na regressão natural dos metais para a forma de compostos mais estáveis de tal forma que metal meio produto de corrosão energia A maioria dos metais e de suas ligas é portanto suscep tível em maior ou menor extensão a alguma forma de corrosão e dependendo de diversos fatores esta trans formação pode ser mantida a uma taxa tão lenta quanto imperceptível D22 Fatores que influenciam o processo de corrosão Entre os fatores que determinam a velocidade da corro são destacamse temperatura pH da água gases dissolvidos concentração de sais velocidade de escoamento Devese observar que é necessária a combinação destes fatores e as características do meio para que o processo de corrosão tenha influência significativa D23 Formas de corrosão Há uma grande variedade de tipos de corrosão sendo que os mais comuns são a corrosão generalizada quando toda a região do metal sofre corrosão uniforme Este tipo de corrosão provoca perda de espessura do tubo b corrosão por pite tratase de corrosão localizada podendo ocorrer a perfuração no local onde o pro cesso se manifesta c corrosão galvânica ocorre devido à formação de par galvânico entre materiais diferentes d corrosão por erosão a velocidade de escoamento da água quando elevada pode danificar a camada protetora que se forma nos metais dando início ao processo de corrosão D24 Proteção contra corrosão As formas mais comuns de proteger os metais contra a corrosão são a modificar o meio água através da correção do pH com produtos específicos Neste caso devese atentar para a preservação da potabilidade da água em instalações prediais de água potável b utilizar catalisadores que modificam as caracterís ticas da água tornandoa estável c aplicar revestimentos protetores D25 Tubulações galvanizadas Em tubos de açocarbono zincados galvanizados a ca mada de zinco evita em larga extensão a ocorrência de corrosão Para o bom desempenho deste material em instalações prediais de água fria devese levar em conta as seguintes recomendações a os tubos devem ser instalados de modo a não en trarem em contato com tubos e conexões de cobre e suas ligas de modo a evitar a formação de par galvâ nico É aceitável a instalação de componentes de pequenas dimensões como registros de latão ou bronze ligas de cobre instalados em tubulações de açocarbono galvanizado Um contato galvânico freqüente em instalações hidráulicas prediais com aquecimento central privado ou coletivo é aquele que se estabelece na região de mistura da água quente tubo de cobre com a água fria tubo de aço carbono galvanizado O metal mais anódico aço no caso sofrerá corrosão a uma taxa mais alta que aquela que o mesmo metal sofreria sem a presença do contato galvânico os eletrólitos no caso são a água pelo lado interno e a argamassa de revesti mento pelo lado externo Na prática esta condição acontece na ligação de chuveiros ou duchas com as inconveniências decorrentes do par galvânico sendo minimizadas através da adoção de esquemas como os representados na figura D1 onde a opção a se constitui na de maior eficiência por transferir o contato entre o galvanizado e o cobre para um ponto onde a temperatura seja menor em caso de refluxo da água quente b os tubos de açocarbono galvanizados oferecem proteção contra a corrosão interna porém determina dos tipos de água causam danos à proteção inician do o processo corrosivo Nestes casos devese pre ver meios de adequação das características da água Anexo D normativo Corrosão envelhecimento e degradação de tubulações empregadas nas instalações prediais de água fria Cópia não autorizada NBR 56261998 39 através do seu tratamento com produtos específicos ou do uso de catalisadores c devese levar em conta o meio em que os tubos são instalados e quando necessário prever algum tipo de proteção contra corrosão externa dos tubos Em tubulações embutidas recomendase que a tubulação seja instalada de modo a ficar em contato com material homogêneo de preferência alcalino como por exemplo o material propiciado pelas ar Figura D1 Esquema de ligação do chuveiro ou ducha gamassas desde que apresentem baixos teores de cloretos freqüentes nos aditivos de pega e endureci mento d as tubulações enterradas devem ser protegidas para que os solos contendo agentes agressivos não provoquem corrosão externa do aço galvanizado Para proteção as tubulações podem ser colocadas em canaletas de concreto pintadas com material betuminoso ou sofrer outros tipos de proteção Cópia não autorizada 40 NBR 56261998 D26 Tubulações de cobre Nos tubos de cobre ocorre uma oxidação que normal mente é uniforme uma vez que na presença de oxigênio dissolvido desenvolvese em toda a superfície interna uma película protetora contínua e aderente constituída basicamente de óxido cuproso Essa película protetora é responsável por não levar o metal ao ataque da corrosão Determinados tipos de água juntamente com condições desfavoráveis de utilização como é o caso de limalhas ou argamassa não removidas que se depositam no inte rior das tubulações podem criar no ponto de contato do material com a parede metálica da tubulação uma peque na região fechada ou cavidade onde se desenvolve a célula de corrosão eletroquímica No caso de água com qualidade adequada a probabilidade de danos pode ser tão pequena que mesmo as condições desfavoráveis de utilização deixam de ser críticas A lavagem da tubula ção da instalação predial de água fria é uma medida pre ventiva de corrosão Nos casos de água com qualidade indesejada devem se prever meios de adequação das suas características através do seu tratamento com produtos específicos ou do uso de catalisadores As tubulações enterradas devem ser protegidas para que os solos contendo agentes agressivos não provoquem corrosão externa do cobre Para proteção as tubulações podem ser colocadas em canaletas de concreto pintadas com material betuminoso ou receber outros tipos de pro teção D3 Tubulações plásticas D31 Classificação dos plásticos A designação genérica tubulações plásticas compre ende uma grande variedade de componentes fabricados com polímeros orgânicos sintéticos de origem petroquí mica cuja classificação basicamente pode ser feita em a tubos e outros componentes termoplásticos que podem ser submetidos repetidamente ao amoleci mento e endurecimento através da variação da tem peratura dentro de escala própria a cada material sem ocorrência de qualquer alteração apreciável de suas propriedades Incluemse nesta classe tubos fabricados com os seguintes materiais policloreto de vinila PVC polipropileno PP polietileno PE copoli acrilonitrilabutadienoestireno ABS poli cloreto de vinila clorado CPVC polibutileno PB polietileno com ligação cruzada PEX b tubos e outros componentes termoestáveis ou ter mofixos que ao contrário não podem ser amoleci dos e moldados pela variação da temperatura pois ocorre a degradação do material Tubos de resinas de poliéster e epóxi constituem exemplos de termo estável Reforçados em geral com fibra de vidro são chamados de FRP fiber glassreinforcedplastic pipe D32 Conceito de envelhecimento e degradação dos plásticos As tubulações plásticas não são suscetíveis à corrosão Além disso os plásticos mais utilizados em instalações prediais de água fria apresentam excelente resistência química e a atmosferas agressivas Entretanto para ga rantir o bom desempenho destas tubulações ao longo de toda a sua vida útil devese estar atento para a radiação ultravioleta e o calor podem degradar algumas resinas plásticas É importante salientar que para a fabricação dos tubos e conexões estas resinas plásticas são aditivadas com produtos que as protegem dessas degradações Recomendase no entanto que os componentes plásticos que perma necerão embutidos ou enterrados ao longo de sua vida útil sejam protegidos da radiação ultravioleta durante a estocagem a degradação que alguns plásticos podem sofrer quando em contato com produtos que contenham solventes orgânicos por exemplo a gasolina Destacase no entanto que há plásticos indicados para a condução destes produtos podendose citar como exemplo o polietileno cada vez mais utilizado para o transporte de combustíveis no interior de postos de serviços o efeito da fadiga que alguns plásticos podem sofrer devido a sobrepressões que possam ocorrer como por exemplo em instalações de recalque o efeito do impacto ou outras solicitações mecânicas não previstas no uso normal do produto D33 Tubulações de PVC rígido D331 Deterioração A exposição prolongada à radiação ultravioleta pode de gradar a resina do PVC Entretanto salientase que para a fabricação dos componentes utilizados em instalações prediais de água fria a resina de PVC é aditivada com substâncias por exemplo estabilizantes ao UV antioxi dantes dióxido de titânio que reduzem esta degradação e garantem o bom desempenho das peças ao longo de toda a sua vida útil Recomendase que na estocagem os tubos e demais componentes sejam protegidos da ação direta dos raios solares As tubulações instaladas permanentemente expostas à radiação ultravioleta devem ser devidamente protegidas dessas ações A resina de PVC é suscetível ao ataque dos solventes orgânicos Desta forma as tubulações de PVC devem estar protegidas do contato com substâncias derivadas do petróleo D332 Efeitos da temperatura O desempenho do tubo de PVC está intimamente relacio nado com a temperatura de operação cuja variação im plica alterações de suas propriedades físicas Uma queda na temperatura apresenta como conseqüência aumento da rigidez e da resistência à tração e conjuntamente di minuição da resistência ao impacto elevandose a temperatura ao contrário ocorre aumento da flexibili dade e da resistência ao impacto porém o tubo tem sua resistência à tração diminuída Cópia não autorizada NBR 56261998 41 O desempenho dos componentes em PVC utilizados em instalações prediais de água fria está relacionado com a temperatura da água transportada conforme mostra o gráfico indicado na figura D2 A pressão de serviço Ps a que pode estar submetido o componente é dada pela seguinte equação Ps PN x Cs onde Ps é a pressão de serviço PN é a pressão nominal Cs é o coeficiente de segurança Por outro lado um efeito bastante significativo como re sultado da variação da temperatura nos tubos de PVC consiste na alteração de suas dimensões decorrente do alto coeficiente de expansão térmica Assim há necessi dade de se preverem meios de acomodar a expansão da tubulação e o conseqüente movimento de suas extremidades Recomendase que cuidados especiais sejam tomados nos casos de tubulações de PVC rígido em regiões ou ambientes onde a temperatura possa atingir valores pró ximos ou abaixo de 0C Figura D2 Gráfico do coeficiente de segurança para correção da pressão de serviço em função da temperatura da água Cópia não autorizada